Az LPQI rész a Partner Az LPQI-VES társfinanszírozója: Dr. Dán András Az MTA doktora, BME VET Meddőenergia kompenzálás elmélete és alkalmazása MEE szaktanfolyam Meddőenergia kompenzálás Budapest, október 9.

2 Bevezetés  Ideális energiarendszer – U állandó és szimmetrikus – U egyfrekvenciás – F állandó – Teljesítménytényező: 1  Következmény: – Fogyasztók optimumra méretezhetők – Fogyasztók kölcsönhatása megszűnik

3 Bevezetés  Valóság: tolerancia sáv – Feszültségtartás – Aszimmetria – Harmonikus torzítás – Egyéb feszültségminőségi paraméterek – Frekvencia – Teljesítménytényező

4 Bevezetés Meddőteljesítmény kompenzáció – Fogyasztói Teljesítménytényező javítás Feszültségszabályozás Terhelés szimmetrizálás – Hálózati Elosztóhálózati (telj tényező, fesz tartás) Átviteli hálózati (fesz tartás, stabilitási tartalék növelés)

5 Felelősség megosztás MSZ EN Feszültségminőség előírások Csatlakozási feltételek Ki miért felelős Fogyasztó-szolgáltató határpont Megoldások egyik változata:kompenzálás

6 Ideális kompenzátor  Késleltetés nélküli  Állandó feszültséget tart  Fázisonként független  Nem termel harmonikust Kompenzálandó fogyasztók Egyéb megoldások: – Zárlati teljesítmény növelés (pl szinkronmotor) – Lágyindítás

7 Példa kompenzálandó fogyasztóra

8 A táphálózat, a terhelés és a kompenzátor kölcsönhatása Kvázistacioner állapot  fazor egyenletek Tranziens állapot  differenciál egyenletek

9 Cos  javítás

10 Kompenzátor nélkül: Kompenzátorral: Teljes kompenzálás: Részleges kompenzálás:

11 Feszültségszabályozás Definíció U a referencia fazor

12 Kompenzátorral :

13 Legyen

14 Tiszta reaktív kompenzátor tart állandó U feszültséget a wattos és meddő terhelés változás ellenére.

15 Cos  kompenzátor esetén cos = 1-re kompenzálva A feszültségváltozás tehát nem függvénye a fogyasztói meddőteljesítmény változásának. Tehát a pillanatnyi feszültségtartás és meddőkompenzáció ugyanazon kompenzátorral nem teljesíthető. De: U  állandó és cos  1

16 Feszültségszabályozási karakterisztika Kompenzátor nélkül:

17

18 Hálózat karakterisztikája

19 Induktív terhelés és induktív kompenzátor

20 Kapacitív kompenzátor meddőegyensúly ábra

21 Kétirányú kompenzálás  Változatok (TCR+FC, TSC+FR,)

22 Fogyasztói kompenzálás mint feszültségszabályozó A kompenzátor szabályozási karakterisztikájának jellemzői:  A Q  = 0-hoz tartozó kezdeti feszültség U k  A névleges (maximális) meddő Q n Q max  A differenciális meredekség: K  A meredekség definíciója:

23 Ha a karakterisztika Q  < Q max -ig lineáris, Az ideális kompenzátornál: (U=U k =const) K  értéke általában (v.e.) Nagy érték csökkenti a kompenzátor munkaponti stabilitását.

24 Feltételek: A terhelés karakterisztikája érzékenység: merev rendszer. nagy zárlati teljesítmény

25 A hálózat és a kompenzátor linearizált karakterisztikája 

26 Csak terhelés esetén: Kompenzátorral:

27 Áttérve viszonylagos egységekre:

28

29 a hatás kettős:  megváltozott az üresjárási feszültség a tápponton  megváltozott a feszültségérzékenységi tényező

30 Példa Q  = 10 MVA S z = 25 v.e. E = 1 v.e. K  =100 v.e A kompenzálatlan érzékenység: Kompenzátorral: Ha Uk = E, akkor a két esetben azonos az üresjárási feszültség.

31 Példa A kompenzátor meddőteljesítménye a fogyasztói meddő függvényében: Ha Pl. -Q max = Q Fmax = 10 MVA K  = 100 S z = 25 v.e.

32 Példa

33 Alaptípusok TCR

34 TCR egyenletek

35 Alaptípusok TCR

36 TCR karakterisztika

37 TCR üzeme

38 Alaptípusok TCR+FC

39 Alaptípusok TSC

40 TSC elemek igénybevétele

41 Alaptípusok TSC

42 TSC üzeme

43 TSC üzeme

44 Telítődő fojtó

45 Telítődő fojtó

46 Tranziensek követése a karakterisztikákon

47 Alkalmazási területek

48 Alkalmazási területek

49 Telítődő fojtós kompenzátor, mint villogás kompenzátor

50 Alkalmazási megoldások

51 Alkalmazási területek

52 Alkalmazási területek

53 Aktív kompenzátor

54 ISZM inverter kimenenete (400Hz+500Hz)

55 Alkalmazási területek

56 Kompenzálás kisfeszültségen  a legkisebb kapcsolt kondenzátor egység alapharmonikus meddőteljesítménye a transzformátor névleges teljesítményének 10 %-a kellene legyen

57 L-C elemek igénybevétele

58 Előtét fojtó

59 Bekapcsolási áram  bekapcsolás feszültség maximumban(α=90º)  i(t) max /I m =h