9.2 Kompenzacija jalove moči električnih porabnikov

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

Redakcija iz 18:05, 4. september 2010 od Admin (Pogovor | prispevki)

(prim) ← Starejša redakcija | poglejte trenutno redakcijo (prim) | Novejša redakcija → (prim)

Skoči na: navigacija, iskanje

Preizkusi znanje

Vnesi rezultat 66

0

Vnesi rezultat 66
Transformator ima nazivno moč 450 kVA in je s 350 kW polno obremenjen. Kolikšno jalovo moč moramo kompenzirati, če želimo transformator dodatno obremeniti s 50 kW, cosφ=0,7, in transformatorja ne smemo preobremeniti?
1
Q_C =
127
kvar
0
0
1. odgovor

Rešitev

asdasfasd
Vnesi rezultat 67

0

Vnesi rezultat 67
Motorju s podatki: P_m = 6,4 kW, U = 220 V in cosφ = 0,8 vežemo vzporedno pečico z delovno močjo P_p = 3,6 kW. S kolikšno delovno, jalovo in navidezno močjo je obremenjeno omrežje? Kolikšen je faktor moči celotne vezave?
4
P =
10
kW
0
0
Q_m =
4.8
kvar
0
0
S =
11.09
kVA
0
0
cosφ =
0.9
0
0
1. odgovor
2.
3.
4.

Rešitev

asdasfasd
Vnesi rezultat 68

0

Vnesi rezultat 68
Transformator nazivne moči 250 kVA je z 200 kW polno obremenjen. Dodatno priključimo še porabnik moči 50 kW z istim cosφ kot pri osnovni obremenitvi. Kolikšno jalovo moč moramo kompenzirati, da transformator ne bo preobremenjen. Kolikšen je faktor moči po kompenzaciji?
2
Q_C =
187.5
kvar
0
0
cosφ_k =
1
0
0
1. odgovor
2.

Rešitev

asdasfasd
Vnesi rezultat 69

0

Vnesi rezultat 69
Izračunaj kapacitivnost kondenzatorja, ki je potreben za kompenzacijo, da se bo faktor moči porabnika z nazivno močjo 95 VA in delovno močjo 49 W izboljšal na 0,9 (U = 220 V / 50 Hz).
1
C =
3.8
μF
0
0
1. odgovor

Rešitev

asdasfasd
Vnesi rezultat 70

0

Vnesi rezultat 70
Na mrežo izmenične napetosti U = 6 kV je priključen porabnik električne energije z močjo 10 kW in s faktorjem moči cosφ = 0,85. Kolikšen je tok porabnika, če mu vzporedno priključimo kondenzator s kapacitivnostjo 0,5 μF?
1
I =
1.66
A
0
0
1. odgovor

Rešitev

asdasfasd
Rešeni primer 38

0

Rešeni primer 38
Več električnim motorjem s skupno močjo 45,6 kW želimo izboljšati faktor moči z vrednosti 0,6 na vrednost 0,95. Izračunaj kapacitivnost kondenzatorske baterije za kompenzacijo. Napajalna napetost motorjev je 380 V.
6
Vezava motorjev ima navidezno moč: S =
76
kVA.
Preden se lotimo kompenzacije, nas zanima navidezna moč vezave motorjev.

Induktivna jalova moč motorjev pred kompenzacijo je: Q_L =
60.8
kvar.
Za izvedbo kompenzacije potrebujemo še podatek o jalovi moči pred in po kompenzaciji.

Navidezna moč vezave motorjev po kompenzaciji je: S_K =
48
kVA.
Izračunamo še jalovo moč, ki jo pričakujemo po izvedeni kompenzaciji. Do nje pridemo preko navidezne moči po kompenzaciji, ki je določena z delovno močjo in novim faktorjem moči.

Nekompenzirana jalova moč vezave motorjev po izvedeni kompenzaciji je: Q_LK =
15
kvar.
Iz geometrične razlike navidezne moči po kompenzaciji in delovne moči izračunamo preostalo nekompenzirano induktivno jalovo moč.

Induktivna jalova moč, ki jo je potrebno kompenzirati, je: Q_C =
45.8
kvar.
Razlika med jalovo močjo pred kompenzacijo in jalovo močjo po kompenzaciji predstavlja jalovo moč, ki jo kompenziramo s kondenzatorsko baterijo.

Kompenzacijo vezave elektromotorjev, ki izboljša faktor moči iz 0,6 na 0,95, izvedemo s kondenzatorsko baterijo, ki ima kapacitivnost: C =
1
mF.
Jalovo moč kompenziramo s kapacitivnostjo kondenzatorjev pri podani frekvenci. Iz enačbe, ki povezuje kapacitivno jalovo moč, kapacitivnost in frekvenco izračunamo kapacitivnost, ki jo iščemo.

1. odgovor
2.
3.
4.
5.
6.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

Namig

dasfasdfasd

Rešitev

asdasfasd
Rešeni primer 39

0

Rešeni primer 39
Trifazni elektromotor z delovno močjo 10 kW, napetostjo 380 V in faktorjem moči 0,8 kompenziramo s kondenzatorsko baterijo jalove moči 5 kvar. Določi faktor moči, ki ga ima vezava po izvedeni kompenzaciji. Izračunaj tok pred kompenzacijo in po njej.
7
Navidezna moč pred kompenzacijo znaša: S =
12.5
kVA.
Za izračun toka pred kompenzacijo potrebujemo navidezno moč pred kompenzacijo, ki jo določimo iz podatkov za delovno moč in faktor moči.

Tok, ki napaja trifazni elektromotor pred kompenzacijo, je: I =
19
A.
Poznavanje velikosti navidezne moči in napajalne napetosti omogoča določitev toka, ki napaja trifazni elektromotor.

Pred izvedbo kompencacije je induktivna jalova moč trifaznega elektromotorja: Q_L =
7.5
kvar.
Na osnovi navidezne in delovne moči lahko izračunamo jalovo moč pred kompenzacijo.

Jalova moč, ki ostane nekompenzirana, znaša: Q_LK =
2.5
kvar.
S kompenzacijo se jalova moč zmanjša za 5 kvar, zato lahko izračunamo, kolikšna je po kompenzaciji.

Navidezna moč po izvedeni kompenzaciji elektromotorja je: S_K =
10.3
kVA.
Sedaj, ko poznamo tako delovno kot jalovo moč po kompenzaciji, lahko izračunamo tudi končno navidezno moč, iz katere bomo določili tudi tok za napajanje elektromotorja po kompenzaciji.

Napajalni tok trifaznega kompenziranega elektromotorja je: I_K =
15.7
A.
Z upoštevanjem navidezne moči in napajalne napetosti kompenziranega trifaznega elektromotorja lahko določimo napajalni tok.

Faktor moči se je pri kompenziranem trifaznem elektromotorju bistveno izboljšal in znaša: cosφ =
0.97
.
Tudi za izračun faktorja moči po izvedeni kompenzaciji imamo na razpolago vse potrebne podatke, to je navidezno in delovno moč.

1. odgovor
2.
3.
4.
5.
6.
7.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

Namig

dasfasdfasd

Rešitev

asdasfasd

Fotografija 113

Fotografija 114

Fotografija 115

Fotografija 116

Proizvodnja in prenos jalove energije za elektrogospodarstvo nista gospodarna, zato ju skuša zmanjšati z izboljšanjem faktorja delavnosti v električnem omrežju.

Pri obravnavi vzporednega RLC kroga smo ugotovili, da se večji del jalove energije namesto med npr. tuljavo in izvorom energije lahko izmenjuje med tuljavo in kondenzatorjem vezave.

Generatorje elektrarn ter vodnike in druge naprave elektroenergetskih omrežij lahko v veliki meri razbremenimo jalove energije porabnikov, če na priključne sponke posameznih ali skupin porabnikov RL značaja priključimo kondenzatorje ustrezne kapacitivnosti (slika).

Prestrezanju jalove energije, ki jo porabniki vračajo proti generatorju in s tem razbremenitvi vodnikov in naprav elektroenergetskih omrežij, pravimo kompenzacija jalove moči porabnikov (slika).

Potrebno kapacitivnost kondenzatorja določimo na osnovi kazalčnega diagrama porabnika.

Pri določanju kapacitivnosti moramo upoštevati odvisnost faktorja cosφ porabnika od obremenitve. Pri nepravilno izbrani kapacitivnosti in večji spremembi obremenitve lahko pride do prekompenzacije in obremenjevanja omrežja s kapacitivno jalovo energijo. Izogibamo se tudi kompenzaciji na cosφ = 1, kar lahko vodi v škodljive resonančne pojave.

Fazni kot, ki ga povzroča nazivno obremenjeni in kompenzirani porabnik, mora biti praviloma nekoliko večji od 0 ° oziroma faktor delavnosti naj bo 0,9 do 0,95.

Iz trikotnika moči kompenziranega porabnika dobimo:

in

ali

Primer:

Vzporedna vezava 58 W fluorescentne sijalke za 230 V / 50 Hz in dušilke z 12 W izgubne moči ima faktor delavnosti cosφ = 0,48. S paralelno kompenzacijo želimo izboljšati faktor delavnosti na cosφ_k = 0,9. Ugotovi:
a) potrebno jalovo moč kondenzatorja,
b) odjem toka iz omrežja pred in po kompenzacijo in
c) kapacitivnost kompenzacijskega kondenzatorja.

Rešitev

a)