Kompensacja mocy biernej pojemnościowej

[quote=“elmontjs, post:20, topic:15291, full:true, full:true”]
…gdzieś wcześniej sam napisałeś … stara technologia.[/quote]
Stara technologia, czyli przekształtnik na tyrystorach, wprowadzałby ogromne zniekształcenia harmoniczne na zasilaniu przekształtnika. Zdecydowanie większe niż 3%. Zakładając że wskazania analizatora są prawidłowe - to nie to.
[quote=“elmontjs, post:20, topic:15291, full:true, full:true”] tak różowo nie jest. To co dzieje się między falownikiem a silnikiem w zasadzie jest nieistotne,[/quote]
No nie do końca. Nieprzypadkowo do łączenia silników z falownikami stosuje się falownikowe ekranowane kable. [quote=“elmontjs, post:20, topic:15291, full:true, full:true”] ale to co widzi licznik - juz tak. I nawet jeżeli znajdziesz falownik, który “bedzie w pojemności” na pozimie cos=0,98,[/quote]
Nawet na zakładzie w pracy miałbym problem by znaleźć falownik generujący tak ogromne moce pojemnościowe, chociaż falowników tu pracują setki. Największy przykład to silniki wtryskarek - silnik pompy ma 200kW a jego falownik Siemensa zajmuje całą osobną szafę rozdzielczą. Współczynnik mocy w tym momencie to 0.98, mierzone analizatorem sieci Sonela. Wcześniej mierzyłem silnik pompy na kontenerze przygotowania wody lodowej, tam jest kilka pomp o mocach kilkudziesięciu kilowatów, wyniki zbliżone w granicach 0.96 a czasami mruga mi 0.99. Dlatego wynik autora rzędu 0.7 to dla mnie szaleństwo.
[quote=“elmontjs, post:20, topic:15291, full:true, full:true”] to już generuje wymierne koszty; niby niewielki kąt fi, ale gdy silnik pracuje w trybie ciągłym, to jest to już zauważalny problem. Pozostaje kalkulacja ekonomiczna zasadności kompensacji tej niepożądanej mocy biernej.
[/quote]
0.98 pojemnościowej w skali 20kW dałoby się łatwo skompensować małymi dławikami. 0.7 do tego zmienne w czasie to jakiś żart. Jak pisałem - dla mnie kosmos.

[quote=“w3501yyyy, post:21, topic:15291, full:true, full:true”]
Stara technologia, czyli przekształtnik na tyrystorach, wprowadzałby ogromne zniekształcenia harmoniczne na zasilaniu przekształtnika. Zdecydowanie większe niż 3%. Zakładając że wskazania analizatora są prawidłowe - to nie to.
[/quote] Ale 3% THD U, to jest bardzo dużo jak na 2 falowniki. Nie chce mi się teraz otwierć plików z analizami, ale uwierz mi, że mam zarejestrowany zakład z falownikami w ilości dochodzącymi do ok 100szt. - różnej mocy, dodatkowych filtrów aktywnych ani pasywnych - brak a THD U jest na poziomie 1,6%.

[quote=“w3501yyyy, post:21, topic:15291, full:true, full:true”]
No nie do końca. Nieprzypadkowo do łączenia silników z falownikami stosuje się falownikowe ekranowane kable.
[/quote] Ekran nie ma wpływy na moc bierną, ani na harmoniczne - to raczej forma ochrony przeciwzakłuceniowej.

[quote=“w3501yyyy, post:21, topic:15291, full:true, full:true”]
Największy przykład to silniki wtryskarek - silnik pompy ma 200kW a jego falownik Siemensa zajmuje całą osobną szafę rozdzielczą. Współczynnik mocy w tym momencie to 0.98
[/quote] Nie patrz na moc silnika a na jego “wykorzystanie”. Jeżeli silnik pracuje na 100%, czyli falownik poda mu 50Hz, to może się okazać, że układ bedzie pobierał moc bierną indukcyjną. Problemem falowników jest praca na wysterowniu silnika poniżej obrotów znamionowych .

[quote=“w3501yyyy, post:21, topic:15291, full:true, full:true”]
0.98 pojemnościowej w skali 20kW dałoby się łatwo skompensować małymi dławikami. 0.7 do tego zmienne w czasie to jakiś żart. Jak pisałem - dla mnie kosmos.
[/quote] … właśnie dlatego w układach silnik-falownik niespecjalnie sprawdza się dławik kompensacyjny i tu dochodzimy do sedna, czemu lepszym rozwiązaniem jest kompensator dynamiczny.

[quote=“elmontjs, post:22, topic:15291, full:true, full:true”]
Ale 3% THD U, to jest bardzo dużo jak na 2 falowniki. Nie chce mi się teraz otwierć plików z analizami, ale uwierz mi, że mam zarejestrowany zakład z falownikami w ilości dochodzącymi do ok 100szt. - różnej mocy, dodatkowych filtrów aktywnych ani pasywnych - brak a THD U jest na poziomie 1,6%.
[/quote]
Tak, to dużo jak na 2 falowniki w pełnym tego słowa znaczeniu, ale w zasadzie nic w porównaniu do sieczki jaką wytwarza przekształtnik tyrystorowy.
[quote=“elmontjs, post:22, topic:15291, full:true, full:true”] Nie patrz na moc silnika a na jego “wykorzystanie”. Jeżeli silnik pracuje na 100%, czyli falownik poda mu 50Hz, to może się okazać, że układ bedzie pobierał moc bierną indukcyjną. Problemem falowników jest praca na wysterowniu silnika poniżej obrotów znamionowych .[/quote]
Wybrałem silnik o takiej mocy w zasadzie nie wiem czemu. Jeżeli chodzi o wykorzystanie - silnik napędza 4 lub 5 pomp zębatych o zmienny wydatku. Jak myślisz, w jaki sposób regulowany jest wydatek? :slight_smile: I falownik cały czas trzyma współczynnik mocy blisko 1.
[quote=“elmontjs, post:22, topic:15291, full:true, full:true”] … właśnie dlatego w układach silnik-falownik niespecjalnie sprawdza się dławik kompensacyjny i tu dochodzimy do sedna, czemu lepszym rozwiązaniem jest kompensator dynamiczny.
[/quote]
Jak pisałem, nie mam doświadczenia jeżeli chodzi o dobór kompensatorów na układach przekształtnikowych, natomiast w mniejszej skali problem mocy biernej a konkretnie przekroczenia współczynnika mocy ponad wartości umowne występuje często przy montażu fotowoltaiki - domyślnie ustawione falowniki nie zwracają uwagi na moc bierną i jedynie wytwarzają moc czynną na potrzeby domu, a bierna leci “z sieci”. Dlatego właśnie warto kupić większy falownik (o większej mocy), gdzie większość falowników PV ma opcje regulacji współczynnika mocy. Mój przykładowo jest tak ustawiony, by trzymał 0.99 mocy indukcyjnej pobieranej z sieci, więc to falownik PV staje się jednocześnie takim kompensatorem dynamicznym. Cudów nie ma, elektronika jest identyczna, zmienia się jedynie sposób sterowania.

Zatem - odkąd autor wrzucił dane dotyczące ilości harmonicznych, myślę że opcję starego przekształtnika możemy odrzucić. Jak wspominałem nigdy nie spotkałem się z tak ogromną mocą bierną przy falowniku, dlatego zalecam sprawdzić czy przekładniki prądowe analizatora nie są pomieszane. Teoretycznie jakby je zamienić to współczynnik spadłby w okolice 0.5 jeżeli dobrze liczę.

[quote=“w3501yyyy, post:23, topic:15291, full:true, full:true”]
a konkretnie przekroczenia współczynnika mocy ponad wartości umowne występuje często przy montażu fotowoltaiki - domyślnie ustawione falowniki nie zwracają uwagi na moc bierną i jedynie wytwarzają moc czynną na potrzeby domu, a bierna leci “z sieci”. Dlatego właśnie warto kupić większy falownik (o większej mocy), gdzie większość falowników PV ma opcje regulacji współczynnika mocy. Mój przykładowo jest tak ustawiony, by trzymał 0.99 mocy indukcyjnej pobieranej z sieci, więc to falownik PV staje się jednocześnie takim kompensatorem dynamicznym. Cudów nie ma, elektronika jest identyczna, zmienia się jedynie sposób sterowania.
[/quote] Nie wnikam w wewnętrzną budowę falowników napędowych i PV, jednak zauważ że różnią się trochę trybem pracy. Jeżeli mówisz o PV, to masz racje - niektóre inwertery (również UPS-y) mają w ustawieniach wartość PF oddawanego do sieci. W falownikach napedowych liczy się jedynie technologia i nie twierdzę, że te nowe nie trzymaja cos fi bliżej wartości 1, jednak (mówię o swoich doswidczeniach) nie widziałem takiego falownika, który nie oddawałby Qp - co nie znaczy, że takich nie ma.

Problem z pomiarem mocy biernej i kompensacją tejże przy silnie odkształconych prądach opisałem kiedyś tu:

Gdybyście Panowie zechcieli zerknąć.

[quote=“DesignMaintenance, post:25, topic:15291, full:true, full:true”]
Problem z pomiarem mocy biernej i kompensacją tejże przy silnie odkształconych prądach opisałem kiedyś tu:…
[/quote] To prawda, co tam napisałeś, ale to problem raczej natury teoretycznej. Dziś walczymy głównie ze wskazaniem licznika mocy biernej - bez wnikania jak on tam sobie to liczy (choć nie mówię, że to nieważne), czyli z opłatami. Klienci nie są zainteresowani zjawiskiem a likwidacją opłat.

Tak, rejestrator i nawet ostatnio widziałem to już w panelu odczytowym jednego z kompensatorów dynamicznych wskazują moc bierną (np. pojemnościową) i moc odkształcenia o której pisał wcześniej kol. w3501yyyy. Co dokładnie zlicza licznik energii , tego niew wiem, ale z obiema w/w mocami radzi sobie dynamiczny kompensator.

Na ten przykład bardzo niedawno zakładałem taki w rozdzielnicy stadionu miejskiego i z tego co pamiętam wartości na fazie wachały się w granicach Q=1,2kvar ; D= 0,55kvar . Kompensator generował sumę tych mocy, ale o znaku przeciwnycm, na potrzeby kompensacji. Oczywiście finał nafakturze klienta za energię jest 100% zadawalający.

I o tym tam było: o związku (a raczej braku związku) wskazań licznika z “prawdziwą” sinusoidalną mocą bierną. Nie da się skompensować mocy odkształceń żadnym elementem statycznym. Jedynym rozwiązaniem jest kompensator statyczny związany z odbiorem odkształcającym, przy czym tak naprawdę poprawia on kształt pobieranego prądu przez odbiór a dopiero po jego “usinusoidalnieniu” odpowiednio koryguje przesunięcie między prądem a napięciem aby uzyskać rządany współczynnik mocy.

[quote=“DesignMaintenance, post:27, topic:15291, full:true, full:true”]
przy czym tak naprawdę poprawia on kształt pobieranego prądu przez odbiór a dopiero po jego “usinusoidalnieniu” odpowiednio koryguje przesunięcie między prądem a napięciem aby uzyskać rządany współczynnik mocy.
[/quote] dokładnie tak ! Działa to dość dobrze a kompensatory są coraz szybsze z odpowiedzią na odebrany sygnał. Radzą sobie też z czyszczeniem harmonicznych - sposób taki sam (jeżeli włączy się im taka funkcję) - niestety pochłania to dużo ich mocy znamionowej (w zależności od wielkości harmonicznych).

Autora tematu poproszę o zrzut przebiegu prądu z oscyloskopu.
Mi wygląda, jakby padła dioda w mostku na wejściu.