Kompensatory mocy biernej zapewnią tańszą energię i poprawią jej jakość

Kompensatory mocy biernej SVG odgrywają ważną rolę w poprawie jakości energii elektrycznej poprzez kompensację mocy biernej, co przyczynia się do obniżenia rachunków za prąd, stabilizacji napięcia, redukcji strat w systemach przesyłowych oraz zwiększenia wydajności energetycznej. W niniejszym artykule zostaną omówione podstawowe zasady działania przekładników prądowych, ich rola w układzie pomiarowym kompensatora SVG oraz wpływ na efektywność i niezawodność całego systemu.

Czym są przekładniki prądowe i jak działają?

Przekładniki prądowe umożliwiają bezpieczne monitorowanie wysokich wartości prądów w obwodach roboczych, które mogą sięgać nawet kilku tysięcy amperów. Bezpośrednie pomiary takich prądów są niebezpieczne i często niemożliwe do przeprowadzenia ze względu na wysokie ryzyko oraz potencjalne uszkodzenia urządzeń pomiarowych. Przekładniki prądowe rozwiązują ten problem poprzez przekształcenie prądu płynącego w obwodzie pierwotnym na proporcjonalny, ale znacznie mniejszy prąd w obwodzie wtórnym, umożliwiając bezpieczne pomiary.

Przekładnik prądowy składa się z dwóch uzwojeń – pierwotnego i wtórnego – które są nawinięte na wspólnym rdzeniu magnetycznym. Uzwojenie pierwotne jest podłączone szeregowo do monitorowanego obwodu prądowego, podczas gdy uzwojenie wtórne dostarcza prąd do obwodów pomiarowych przyrządów oraz przekaźników. Dzięki temu uzyskuje się możliwość dokładnego i bezpiecznego pomiaru, zachowując jednocześnie wymagania norm dotyczących dokładności przetwarzania.

REKLAMA

Zasada działania przekładnika prądowego polega na indukcji elektromagnetycznej, gdzie prąd wtórny jest proporcjonalny do prądu pierwotnego, ale o znacznie mniejszej wartości. To umożliwia użycie standardowych przyrządów pomiarowych do precyzyjnych pomiarów, jednocześnie zapewniając galwaniczne oddzielenie obwodów dla zwiększenia bezpieczeństwa.

Najczęściej stosowane są przekładniki prądowe indukcyjne, które działają na zasadzie jednofazowego transformatora małej mocy pracującego w stanie zbliżonym do zwarcia. Mogą być one produkowane w różnych wersjach, w tym z otwieranym rdzeniem, co ułatwia ich instalację na istniejących przewodach, lub w formie z otworem, przez który przewód jest nawlekany. Przekładniki te mogą być również montowane bezpośrednio na szynach prądowych, co umożliwia ich szybkie i pewne mocowanie za pomocą wkrętów.

Rodzaje przekładników prądowych

Przekładniki prądowe stosowane w kompensatorach mocy biernej występują w różnych wariantach, z których najbardziej popularne to przekładniki z otwieranym rdzeniem oraz z rdzeniem zamkniętym. Przekładniki z otwieranym rdzeniem charakteryzują się możliwością łatwego montażu i demontażu bez konieczności przerywania obwodu elektrycznego. Dzięki tej właściwości są one szczególnie użyteczne w instalacjach, gdzie konieczne jest szybkie i wygodne serwisowanie lub modernizacja systemu bez wyłączania zasilania. Konstrukcja z otwieranym rdzeniem pozwala na szybkie założenie przekładnika wokół istniejącego przewodu lub szyny prądowej, co znacznie ułatwia instalację w trudno dostępnych miejscach.

REKLAMA

Z kolei przekładniki z rdzeniem zamkniętym są bardziej stabilne pod względem mechanicznym i elektrycznym, co sprawia, że są idealnym wyborem dla stałych instalacji, gdzie wymagana jest wysoka precyzja i niezawodność pomiarów. Przekładniki te są montowane poprzez przewleczenie kabla przez otwór w rdzeniu, co zapewnia trwałe i bezpieczne połączenie. Zamknięty rdzeń zapewnia lepsze właściwości magnetyczne, co przekłada się na wyższą dokładność pomiarów, kluczową w precyzyjnym zarządzaniu mocą bierną.

Oba typy przekładników znajdują zastosowanie w zależności od specyficznych wymagań instalacji i warunków pracy. Przekładniki z otwieranym rdzeniem są wybierane tam, gdzie elastyczność i łatwość montażu są priorytetami, natomiast przekładniki z rdzeniem zamkniętym sprawdzają się w aplikacjach wymagających najwyższej dokładności i stabilności pomiarów.

Dobór przekładnika mocy w zależności od wymagań sieci

Przy wyborze odpowiedniego przekładnika należy uwzględnić specyficzne wymagania sieci, takie jak zakres prądów roboczych, napięcie systemu oraz warunki środowiskowe, w których urządzenie będzie pracować. Przekładnik musi być dobrany tak, aby jego parametry zapewniały optymalne przetwarzanie prądów przy zachowaniu wysokiej dokładności pomiarów. Niewłaściwie dobrany przekładnik może prowadzić do błędnych odczytów, co w konsekwencji może skutkować nieefektywną kompensacją mocy biernej, a nawet uszkodzeniem sprzętu.

W praktyce dobór mocy przekładnika często opiera się na analizie maksymalnych spodziewanych wartości prądów oraz na ocenie warunków operacyjnych, takich jak temperatury otoczenia i możliwe przeciążenia.

Michał Florek, TMSYS