· aktualizacja:
Moc bierna indukcyjna i pojemnościowa — skąd się bierze w zakładzie
Silniki, transformatory i zasilacze elektroniczne pobierają z sieci nie tylko moc czynną. Wyjaśniamy, czym jest moc bierna, skąd biorą się jej dwa rodzaje i dlaczego oba mogą pojawić się na fakturze.
Moc czynna, bierna i pozorna
Moc czynna (P, w kW) to ta część mocy, która zamienia się w pracę: ruch silnika, ciepło, światło. Moc bierna (Q, w kvar) jest związana z cyklicznym gromadzeniem i oddawaniem energii przez pola magnetyczne i elektryczne odbiorników. Nie wykonuje pracy, ale płynie w przewodach między siecią a odbiornikiem.
Obie składowe tworzą moc pozorną (S, w kVA). To ona decyduje o prądzie, a więc o obciążeniu kabli, transformatora i zabezpieczeń. Im więcej mocy biernej, tym większy prąd przy tej samej mocy czynnej.
Moc bierna indukcyjna
Tworzą ją odbiorniki, które do pracy potrzebują pola magnetycznego. W zakładach przemysłowych to najczęstszy przypadek:
- silniki asynchroniczne — napędy, pompy, wentylatory, sprężarki,
- transformatory, szczególnie pracujące przy małym obciążeniu,
- dławiki, spawarki, piece indukcyjne.
Silnik pracujący bez obciążenia albo z małym obciążeniem pobiera stosunkowo dużo mocy biernej w stosunku do mocy czynnej. Dlatego przewymiarowane napędy pogarszają współczynnik mocy całego zakładu.
Moc bierna pojemnościowa
Tworzą ją odbiorniki i elementy sieci zachowujące się jak kondensator. Jej udział rośnie w biurach, magazynach i obiektach komercyjnych:
- zasilacze opraw LED i inne zasilacze elektroniczne,
- UPS-y, serwerownie, sprzęt IT,
- długie linie kablowe pracujące przy małym obciążeniu,
- bateria kondensatorów, która w okresach małego obciążenia jest za duża.
Ostatni punkt jest szczególnie zdradliwy: źle dobrana albo źle wyregulowana kompensacja potrafi zamienić problem z mocą indukcyjną w problem z mocą pojemnościową — na przykład nocą i w weekendy.
Dlaczego operator ją rozlicza
Przepływ mocy biernej zwiększa prądy i straty w sieci dystrybucyjnej. Dlatego operator sieci rozlicza ponadumowny pobór energii biernej indukcyjnej oraz energię bierną pojemnościową oddawaną do sieci. Szczegóły zależą od taryfy operatora i umowy dystrybucyjnej — piszemy o nich w artykule o tg φ na fakturze.
Jak to sprawdzić w swoim obiekcie
Pierwszym sygnałem są pozycje za energię bierną na fakturze. Żeby dobrać rozwiązanie, potrzebny jest jednak pomiar: analizator sieci podłączony na przyłączu przez okres typowej pracy obiektu pokaże, kiedy pojawia się moc bierna, jakiego rodzaju i jak szybko się zmienia. Na tej podstawie dobiera się baterię kondensatorów, kompensator aktywny albo oba rozwiązania.
Więcej o rozwiązaniach: kompensacja mocy biernej, baterie kondensatorów i kompensatory aktywne.
