6.12.6
Kompenzační prostředky
Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv
NahoruStatické kondenzátory
Nejpoužívanější kompenzační prostředky jsou statické kondenzátory,
které mají oproti jiným řadu výhod. Jsou to např. přijatelně nízká cena, malé
rozměry, tvarová variabilita, nepatrná údržba, malá náročnost na prostředí a
především nemají rotační části, které vyžadují trvalou obsluhu.
Mají i svoje nevýhody, jako např. po jejich vypnutí zůstává v nich
elektrický náboj, který se v krátkém časovém období vybije, avšak po dobu
vybíjení je na svorkách kondenzátoru zbytkové napětí, odpovídající zůstatkovému
elektrickému náboji.
Je třeba jak při návrhu, realizaci a provozu kompenzačních
prostředků, tak i při jejich výrobě respektovat znění ČSN a evropských norem.
Při potřebě dalších informací odkazujeme na různé firemní informace.
Kompenzovat indukční výkon lze i rotačními stroji na bázi
generátorů, ale ty mají řadu nevýhod, z nichž nejvýznamnější jsou vysoká
pořizovací cena, vysoké náklady na provozní údržbu, nároky na prostředí, nárok
na prostor apod.
NahoruJednotlivá (individuální) kompenzace
Při tomto způsobu kompenzace indukčního výkonu připojujeme
kompenzační prostředek přímo k motoru pracovního stroje. Kondenzátor se obvykle
postaví co nejblíže k elektrickému motoru tak, aby co nejméně negativně
ovlivňoval obsluhu, při dodržení všech norem a předpisů.
Je to nejúčelnější způsob kompenzace indukčního výkonu, i když je z
hlediska pracnosti i její realizace náročnější než jiné způsoby kompenzace.
Předností tohoto způsobu kompenzace je odlehčení celé napájecí cesty od svorek
pracovního stroje směrem ke zdroji, a hlavně nepotřebuje žádnou regulaci. V
další stati uvádíme konkrétní příklad řešení jak provozovat přetížené napájecí
vedení kompresorovny.
Při individuální kompenzaci je možno statický kondenzátor připojit
buď přímo do svorkovnice motoru (Individuální kompenzace indukčního motoru,
obr. a), nebo do jeho stykače na svorky, které při vypnutí stykače zůstávají
bez napětí (Individuální kompenzace indukčního motoru, obr. b).
Obr. Individuální kompenzace indukčního motoru
-
statický kondenzátor připojen na svorky motoru
-
statický kondenzátor připojen na svorky stykače
U elektrických asynchronních motorů obvykle individuálně
kompenzujeme pouze jeho indukční, jalový výkon při chodu naprázdno, jen u
větších motorů, kde nemůže dojít k chodu naprázdno, lze hodnotu zvýšit. Je to
např. u motorů pohánějících kompresory a všude tam, kde pracovní stroj je přímo
pevně spojen s pohonem.
V tab. 1. uvádíme orientační hodnoty pro kompenzaci indukčních
motorů. Obecně a zjednodušeně se můžeme řídit pravidlem, že lze kompenzovat
kondenzátorem o kapacitním výkonu, který se rovná 30 % jmenovitého výkonu
motoru.
Tab. 1. Orientační výkony statických kondenzátorů pro
individuální kompenzaci indukčních motorů
Stejně tak jako indukční motory, můžeme individuálně kompenzovat
také transformátory.
U transformátorů kompenzujeme jenom jejich jalový výkon naprázdno,
aby nikdy nemohlo dojít k překompenzování. V tab. 2. uvádíme orientační hodnoty
pro kompenzaci nejběžnějších druhů transformátorů
Tab. 2. Orientační výkony statických kondenzátorů [kVAr] pro
individuální kompenzaci nejběžnějších druhů transformátorů
Kondenzátory jsou již z výroby opatřeny tzv. vybíjecími odpory,
které zajistí spolehlivé vybití elektrického náboje kondenzátoru při jeho
vypnutí. Tyto odpory však po celou dobu připojení kondenzátoru odebírají sice
nepatrnou, ale přece jen elektrickou energii. Proto při individuální kompenzaci
nemusí kondenzátory vybíjecí odpory obsahovat, protože je spolehlivě zajištěno
vybití elektrického náboje přes vinutí motoru nebo transformátoru.
Samostatnou skupinou jsou zářivková a výbojková svítidla, která jsou
pro svoji funkci vybavena tlumivkami, a proto také jejich účiník bez kompenzace
je velice nízký. Proto česká norma požaduje jejich kompenzaci a to již při
výrobě. Dnešní zářivková a výbojková svítidla mají již garantovaný účiník cos φ
= 0,95.
NahoruSkupinová kompenzace
Skupinová kompenzace se většinou používá u průmyslových výrobních
linek, kdy celá linka je buď v provozu, anebo je v klidu. Zde je výhodnější
nekompenzovat drobné pohony linky individuálně, ale stanovit náhradní kapacitní
výkon kondenzátoru výpočtem, případně měřením. Odebírá-li linka v průběhu své
činnosti proměnný výkon, navrhuje se kompenzace na nejnižší výkon v procesu
pracovního cyklu. Při takové skupinové kompenzaci je třeba zajistit, aby se
statické kondenzátory připojily k pracovní lince stykačem S 1 až po naposled
spouštěném motoru linky a vypnuly před ukončením činnosti linky, tedy odpojením
jejího prvního motoru. Schematické zobrazení takové kompenzace ukazuje obr.
"Příklad skupinové kompenzace pracovní linky“.
Pokud individuální kompenzaci z nějakých vážných příčin nelze
realizovat, můžeme rovněž použít skupinové kompenzace, jak uvádíme v
následujícím případě.
Průmyslový podnik sestává celkem z několika budov nebo z několika
energeticky spolupracujících celků vzájemně na sebe navazujících, pak je možné
rovněž s úspěchem realizovat skupinovou kompenzaci, jak schematicky uvádíme v
obr. "Skupinová kompenzace ve výrobním závodě“.
Obr. Příklad skupinové kompenzace pracovní
linky
Průmyslový závod má celkem čtyři výrobní haly a v hale tři se
vybudovala skupinová kompenzace.…
