Kompenzacija jalove snage u instalacijama s plinskim žaruljama

Ako u krugu nema posebnih kompenzacijskih kondenzatora, tada je faktor snage fluorescentne svjetiljke - prigušnice postavljene kada je spojena na mrežu vrlo nizak i kreće se u rasponu od 0,5 - 0,55. U krugovima s uzastopnim uključivanjem dviju svjetiljki (na primjer, upravljački uređaj tipa 2ABZ-40), faktor snage doseže 0,7, au krugovima s dvije žarulje koje rade na principu "podijeljene faze" (na primjer, upravljački uređaj tipa 2UBK-40 ) — 0,9 — 0,95.

S niskim faktorom snage povećavaju se struje u mreži, što može zahtijevati povećanje poprečnog presjeka žica, nazivnih podataka mrežnih uređaja i snage transformatora. Gubici u mreži također se nešto povećavaju. Iz tih razloga, PUE je do nedavno zahtijevao da se faktor snage poveća na 0,95 već na mjestima gdje su ugrađene svjetiljke.

U načelu, međutim, moguća je i pojedinačna kompenzacija jalove snage - izravno na svjetiljkama - i grupna kompenzacija, kada su kondenzatori montirani na oklope i opslužuju cijelu skupinu svjetiljki.

Grupna kompenzacija ima određene prednosti: grupni kondenzatori mogu biti pouzdaniji i trajniji od trenutačno korištenih pojedinačnih nasumičnih kondenzatora koji nisu posebno dizajnirani za danu primjenu. Prema nekim izračunima, skupna kompenzacija je i ekonomičnija od pojedinačne.

Izvedivost korištenja jednog ili drugog sustava kompenzacije podložna je daljnjem proučavanju, a rješenje problema ovisit će posebno o tome koje će nove vrste skupnih i pojedinačnih kondenzatora usvojiti industrija.

U međuvremenu, kada se prigušnice koriste gotovo isključivo u našim instalacijama prema krugu pokretanja s dvije svjetiljke, pitanje kompenzacije je riješeno, da tako kažemo, automatski: isti kondenzatori koji služe za stvaranje vodeće struje u krugu svjetiljke također osiguravaju povećanje koeficijenta snage na oko 0,92.

Za MGL i DRL svjetiljke koristi se pojedinačna i skupna kompenzacija jalove snage.

Set svjetiljki DRL — PRA ima faktor snage od oko 0,57, što, kao što je gore navedeno, može rezultirati težom mrežom. Kompenzacija jalove snage može rasteretiti mrežu, ali zauzvrat uključuje ugradnju relativno skupih pojedinačnih ili grupnih kondenzatora.

Prema dostupnim podacima, za povećanje faktora snage na 0,9 — 0,95 u mrežama 220 V, 50 Hz s lučnim žaruljama potrebno je ugraditi kondenzatore sljedećih snaga (po žarulji):

Snaga žarulje, W 1000 750 500 250 Kapacitet kondenzatora, μF 80 60 40 20

Kondenzatori ovog kapaciteta trenutno nisu dostupni, što ograničava upotrebu pojedinačne kompenzacije.Od onih koje proizvodi industrija, najprikladniji su metalno-papirni kondenzatori tipa MBGO kapaciteta 10 μF, napona 600 V. Ovi kondenzatori moraju biti spojeni paralelno i ugrađeni u čelične kutije (na primjer, za lampa snage 1000 W, potrebna je kutija dimenzija 380x300x200 mm) zajedno s otpornicima za pražnjenje koji osiguravaju brzo pražnjenje kondenzatora nakon što su isključeni.

Otpor pražnjenja R određuje se formulom, Ohm:

u kojoj se jalova snaga kondenzatora Q, kvar, nalazi omjerom

gdje je C kapacitet kondenzatora, μF; U - napon na stezaljkama kondenzatora, kV.

Za MBGO kondenzator kapaciteta 10 μF jalova snaga Q je 0,15 kvar. Za žarulje od 1000 W može se prihvatiti otpor presvučen ugljikom od 620 000 ohma, za žarulje od 750 W otpor od 825 000 ohma.

U instalacijama s grupnom kompenzacijom, potrebna snaga kondenzatora Q može se odrediti formulom

gdje je P - instalirana snaga, kW, uključujući gubitke balasta; φ1 i φ2 su kutovi faznog pomaka koji odgovaraju željenoj (φ2) i početnoj (φ1) vrijednosti faktora snage.

Za povećanje faktora snage s 0,57 na 0,95 za svaki 1 kW instalirane snage potrebni su kondenzatori od 1,1 kvar. Uz skupnu kompenzaciju mogu se koristiti trofazni papirnati uljni kondenzatori tipa KM-0,38-25, kapaciteta 25 kvar, kao i drugi manje snage, na primjer 10 kvar.

Riža. 1. Moguća shema spajanja grupnog voda s kompenzacijom faktora snage grupnog voda

Riža. 2. Shema uključivanja otpora pražnjenja s kondenzatorom KM-0.38-25

Svaki kondenzator od 25 kvar dovoljan je za grupu od 22 kW uključujući gubitke balasta. Grupe se mogu razgranati iza kondenzatorskog postrojenja kao što je prikazano na sl. 1. Za vodove s kondenzatorima KM-0,38-25, postavka prekidača stroja ne prelazi 40 A, a struja svakog od paralelnih vodova je 36 A.

Otpor pražnjenja za kondenzatore KM-0,38-25, izračunat prema prvoj formuli, ne smije biti veći od 87 000 ohma. Svaki kondenzator može biti opremljen s jednom cijevi otpora tipa U1 snage 150 W, otpora 40 000 Ohma, s dva dijela od 20 000 Ohma spojenih prema shemi na sl. 2.

Kondenzatori zajedno s otpornicima montirani su blizu štitova u čeličnim ormarićima, obično tri do pet u ormariću. Dimenzije ormarića za pet kondenzatora su 1250 x 1450 x 700 mm.

Grupna kompenzacija jalove snage u trafostanici može se izvesti s istim KM kondenzatorima sklopljenim u baterije i korištenjem ulaznih ormara za njihovo spajanje na sabirnice trafostanice.

Usporedni izračuni koje je napravio "Tyazhpromelectroproject" pokazali su da je opcija s kompenzacijom jalove snage duž grupnih linija panela ekonomski gotovo jednaka opciji bez kompenzacije jalove snage. Međutim, prednost se može dati kompenziranoj opciji, koja ima dodatne prednosti na visokonaponskoj strani napajanja. Štoviše, u svim slučajevima gdje izostanak kompenzacije dovodi do potrebe za povećanjem snage transformatora, izvedivost kompenzacije je nedvojbena.

Preporuča se odbiti kompenzaciju jalove snage u slučajevima kada je prekomjerno kompenzirano opterećenje spojeno na transformator ili gdje postoji prekomjerna kompenzacija na visokonaponskoj strani napajanja.

Iz navedenog je jasno da se pitanje kompenzacije jalove snage u rasvjetnim mrežama ne može riješiti izolirano od čitavog spektra problema napajanja i bez detaljnog razmatranja lokalnih uvjeta.

Može se dodati da ako su opskrbne rasvjetne mreže vrlo kratke, ugradnja kondenzatora u blizini skupnih zaslona jedva smanjuje potrošnju vodljivog metala, iako može dovesti do smanjenja broja grupa. Ovisno o veličini radionice i zahtjevima za upravljanje rasvjetom, potonje može ili ne mora biti značajno.

Stoga je u nizu slučajeva rješavanje pitanja potrebe i načina kompenzacije jalove snage u instalacijama s DRL žaruljama u potpunosti u nadležnosti opskrbljivača električnom energijom.

Bit će moguće vratiti se na pitanje svrsishodnosti pojedinačne kompenzacije reaktivne snage nakon razvoja i razvoja industrije posebnih pouzdanih kondenzatora za DRL svjetiljke, izdržljive i jeftine; pri korištenju kondenzatora kao što je MBGO ili slično, pojedinačna kompenzacija je očito neprikladna. Međutim, uvijek se mora imati na umu važna operativna prednost instaliranja kondenzatora u upravljački set ili obično u blizini svjetiljki, a to je isključivanje kondenzatora na isto vrijeme kao i svjetiljke.

Neke tvrtke sada isporučuju balaste s kompenzacijskim kondenzatorima.S pouzdanim dizajnom potonjeg, ovo je, naravno, vrlo zgodno.