Jan Strojny Eksploatacja baterii kondensatorów elektroenergetycznych Zagadnienia wybrane

Transkrypt

1 Jan Strojny Eksploatacja baterii kondensatorów elektroenergetycznych Zagadnienia wybrane Wrzesieñ 2015

2 PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Eksploatacja baterii kondensatorów elektroenergetycznych. Zagadnienia wybrane Autor: doc. dr in. Jan Strojny Recenzent: prof. dr hab. in. Jakub Furga³ Tekst dostarczono w lipcu 2015 r. Od Wydawcy W opracowaniu omówiono zagadnienia budowy i eksploatacji baterii kondensatorów elektroenergetycznych ze szczególnym uwzglêdnieniem kompensacji mocy biernej. Tematyka opracowania by³a objêta przepisami budowy i przepisami eksplaoatacji urz¹dzeñ elektroenergetycznych. Obecnie z mocy ustaw Prawa budowlanego i Prawa energetycznego nie s¹ one obowi¹zuj¹ce, ale nie zast¹pione nowymi przepisami pozostaj¹ jako przepisy nieobligatoryjne (PBUE), czy te nie obowi¹zuj¹ wskutek uchylonej podstawy prawnej (PEUE). Zagadnienie kompensacji mocy biernej zyskuje coraz to wiêksze znaczenie wskutek rosnacych rodzajów nieliniowych odbiornków energii elektrycznej. Mamy zatem nadziejê, e opracowanie z za³¹czonymi przepisami nieobligatoryjnymi mo e byæ pomocne projektantom, wykonawcom i pracownikom eksplaoatacji tych urz¹dzeñ. Copyright by: COSiW SEP Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie Utwór w ca³oœci ani we fragmentach nie mo e byæ powielany, ani rozpowszechniany za pomoc¹ urz¹dzeñ elektronicznych, mechanicznych, kopiuj¹cych, nagrywaj¹cych i innych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Miesiêcznik INPE (Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych) ISSN Zeszyty Podrêcznika INPE dla Elektryków (bezp³atny dodatek dla ca³orocznych prenumeratorów INPE) Wydawca i Redakcja: SEP COSiW Zak³ad Wydawniczy INPE ul. Czapliniecka 96 wejœcie B, Be³chatów, tel redinpe@neostrada.pl, NIP: Redaktor naczelny: Tadeusz Malinowski, tel Z-ca Redaktora naczelnego: Jan Strojny, tel Biuro i ksiêgowoœæ: Ma³gorzata Filipiak, tel Sk³ad komputerowy: KON Tekst Kraków, Rok wyd. XXI Druk: Kraków Nak³ad: do 4500 egz. 2 Podręcznik

3 SPIS TREŒCI 1. Wstêp 7 2. Moc i energia pr¹du przemiennego. Definicje i okreœlenia Moc i energia czynna Moc i energia bierna 9 3. Kondensatory elektroenergetyczne. Podsawy budowy i stosowania Materia³y stosowane przy budowie kondensatorów Wielkoœci znamionowe Poprawa wspó³czynnika mocy odbiorników nieliniowych Baterie kondensatorów Obliczanie wymaganej mocy i lokalizacja baterii kondensatorów Obliczanie mocy baterii grupowych Wp³yw wy szych harmonicznych Zabezpieczenia kondensatorów Wp³yw warunków pracy na mo liwoœæ uszkodzenia kondensatorów Wp³yw napiêcia Wp³yw temperatury Podstawowe zasady eksploatacji baterii Przepisy Program pracy baterii kondensatorów Instrukcja ruchu i eksploatacji baterii kondensatorów Terminy i zakres oglêdzin baterii kondensatorów Terminy i zakres przegl¹dów baterii kondensatorów Uszkodzenia kondensatorów Stosowanie d³awików ochronnych Model EMC kondensatora elektroenergetycznego Odpornoœæ kondensatorów na zakócenia Redukcja skutków zak³óceñ Literatura Wybrane normy zwi¹zane z tematyk¹ zeszytu 54 Za³¹czniki 58 3

4

5 Eksploatacja baterii kondensatorów elektroenergetycznych Wybrane zagadnienia STRESZCZENIE Kondensatory s¹ najprostszym, z technicznego punktu widzenia, œrodkiem s³u ¹cym do kompensacji mocy biernej. Kompensacja przy u yciu sta³ych baterii kondensatorów jest zazwyczaj uzasadniona ekonomicznie i ma szereg istotnych zalet: niewielki w³asny pobór mocy czynnej (ma³e straty), d³uga ywotnoœæ (przy w³aœciwych warunkach eksploatacyjnych), prosty monta, brak potrzeby konserwacji, mo liwoœæ rozbudowy itp. Kondensatory nale ¹ jednak do urz¹dzeñ, które w du ym stopniu doœwiadczaj¹ skutków pracy w œrodowisku elektromagnetycznym z przebiegami odkszta³conymi i w zwi¹zku z tym wymagaj¹ odpowiedniej procedury przy projektowaniu baterii i a szczególnie ich eksploatacji. Przeci¹ enia, którym podlegaj¹ kondensatory wskutek dzia³ania wy szych harmonicznych dotycz¹ napiêcia, pr¹du i mocy i mog¹ znacz¹co skracaæ czas ich eksploatacji. The use of power capacitor banks Issues selected ABSTRACT From the technical point of view capacitors are the simpliest mean to tapply for reactive currents compensation in eletrical networks. Compensation of the reactive power using capacitors is economically justified and has several advantages: like small power losses, long lifetime, easy maintenance and operation, no need of conservating, and non difficult enlargement of the bateries. However, the capacitors are in a high degree dependent on their electromagnetic entvirement especially when there non-sinusoidal (harmonics) wave distortion occurs and therefore they need often a special procedure of the designing and the use. The overloading of capacitors by harmonics can influence the voltage, current and power of capacitor units and they can significantlly shorten their life. 5