w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 2 / 2 0 0 5

j a k o ś ć e n e r g i i e l e k t r y c z n e j

Kompensacja mocy biernej nie jest zagadnieniem nowym i pozornie może wydawać się,

że dość dobrze znanym, jednak wraz z postępem technologicznym poszczególne ele-

menty składowe systemów kompensacyjnych uległy znacznemu przeobrażeniu. Rozwój

techniki pociągnął za sobą nie tylko możliwość wykorzystania w budowie kondensato-

rów nowych materiałów dielektrycznych, czy mikroprocesorowych technologii pozwa-

lających konstruować szybkie regulatory mocy biernej, ale sprawił też, że pojawiły się

nowe zagrożenia związane z powszechnym wykorzystaniem urządzeń energoelektro-

nicznych o nieliniowych charakterystykach pracy.

30

j a k o ś ć e n e r g i i e l e k t r y c z n e j

rozwiązania stosowane

w bateriach kondensatorów

pracujących w sieciach o znacznym poziomie

zniekształceń wyższymi harmonicznymi

mgr inż. Radosław Defut

Z

astosowanie tego typu urządzeń
na szeroką skalę szybko znalazło

negatywne odzwierciedlenie w posta-
ci coraz częściej pojawiających się
znacznych zniekształceń zarówno prą-
du obciążenia, jak i napięcia zasilają-
cego. Zjawisko to stało się na tyle po-
wszechne, że coraz rzadziej spoty-
ka się instalacje odbiorcze, dla których
przebiegi prądu obciążenia mają
kształt sinusoidalny, bądź chociażby
do niego zbliżony. Z tego względu znie-
kształcenia określane mianem wyż-
szych harmonicznych szybko stały się
znaczącym i jednocześnie jednym
z najpoważniejszych zagrożeń dla sys-
temów kompensacji mocy biernej.

Powszechnie używane kondensa-

tory służące do kompensacji mocy
biernej zaledwie jeszcze kilkanaście
lat temu były konstruowane bez po-
trzeby uwzględniania należytej od-
porności na zniekształcenia obecne
w sieci, ponieważ wykorzystywane
wtedy odbiorniki nie wprowadza-
ły zbyt wielkich zniekształceń. Jed-
nak konstrukcja tych kondensatorów,
wykorzystująca znaczne ilości oleju,
stwarzała duże możliwości odprowa-
dzania ciepła, stąd kondensatory te
cechowała dość dobra wytrzymałość
nawet w warunkach występowania
znacznych zniekształceń. Niestety,

wraz z upływem czasu okazało się,
że olej wykorzystywany do budowy
tych kondensatorów zawiera szkodli-
we substancje, w tym bardzo groźny
związek określany mianem PCB (

poly

chlorinated biphenyls

). Ze względu

na konieczność zachowania należy-
tej dbałości o środowisko naturalne,
związek ten jest obecnie wycofany
z użycia i wszystkie elementy zawie-
rające tę substancję (również transfor-
matory czy wyłączniki olejowe) wyco-
fuje się z eksploatacji i poddaje utyli-
zacji. Dlatego obecnie wiele firm bory-
ka się z koniecznością wymiany sta-
rych olejowych baterii kondensato-
rów na baterie wykonane w nowocze-
snej suchej technologii.

Nowoczesne kondensatory przezna-

czone do instalowania w systemach
kompensacji mocy biernej zazwyczaj
są wykonane w tzw. suchej technolo-
gii. Jako dielektryk powszechnie wy-
korzystuje się folię polipropylenową
o grubości rzędu kilku, kilkunastu mi-
krometrów, z napylonymi próżniowo
warstwami aluminium, stanowiący-
mi okładziny kondensatora. Taka kon-
strukcja pozwoliła znacząco zmniej-
szyć gabaryty kondensatora, jak rów-
nież przyczyniła się do obniżenia strat
mocy. Kondensatory, dla których die-
lektrykiem jest folia polipropylenowa,

mają tzw. mechanizm samoregenera-
cji, pozwalający eksploatować konden-
sator pomimo wystąpienia lokalnego
przebicia dielektryka. W chwili, gdy
w dowolnym punkcie zwijki nastąpi
przebicie, powstający łuk elektryczny
niszczy dielektryk wokół miejsca prze-
bicia. Wysoka temperatura łuku po-
woduje odparowanie warstwy meta-
lizowanej. W ten sposób uszkodzony
obszar dielektryka jest samoistnie se-
parowany. Oddzielona w wyniku tego
procesu część zwijki charakteryzu-
je się dużą opornością i wytrzymało-
ścią na wysokie napięcie. Cały proces
samoregeneracji trwa zaledwie kilka
mikrosekund i ma niewielki wpływ
na całkowitą pojemność kondensato-
ra. Właściwość samoregeneracji spra-
wia, że kondensator pozostaje spraw-
ny zarówno w czasie przebicia, jak i też
po jego wystąpieniu.

Obecnie produkowane kondensato-

ry często wyposażone są we wbudowa-
ne wewnętrzne rezystory rozładowcze,
pozwalające na szybkie obniżenie na-
pięcia do poziomu bezpiecznego dla ob-
sługi już w kilka minut po odłączeniu
napięcia zasilającego. Straty mocy kon-
densatorów z uwzględnieniem rezysto-
rów rozładowczych kształtują się na po-
ziomie około 0,7 W/kvar, natomiast stra-
ty mocy samego kondensatora osiągają

wartości rzędu 0,4 W/kvar. Tak niskie
współczynniki strat kondensatorów są
nie tylko miarą ich wysokiej sprawno-
ści, lecz przekładają się na obniżenie cie-
pła wydzielanego przez pracujące kon-
densatory. Producenci nowoczesnych
kondensatorów szacują, że czas ich po-
prawnej pracy powinien przekroczyć
100 tysięcy godzin pracy ciągłej. Oczy-
wiście czas ten jest wyznaczony dla kon-
densatorów pracujących w warunkach
ściśle określonych przez producenta.
Niestety, obecnie znaczna część insta-
lacji odbiorczych wykazuje wysoki po-
ziom zniekształceń wyższymi harmo-
nicznymi, co nie pozostaje bez wpły-
wu na czas poprawnej pracy zainsta-
lowanych kondensatorów. Należy pa-
miętać, że reaktancja kondensatora jest
odwrotnie proporcjonalna do częstotli-
wości, dlatego też dla wyższych harmo-
nicznych o częstotliwościach będących
wielokrotnością częstotliwości siecio-
wej 50 Hz, reaktancja kondensatora ob-
niża się. Spadek wypadkowej reaktancji
kondensatora przy stałej wartości napię-
cia sieci powoduje wzrost prądu płyną-
cego przez kondensator. Przeciążalność
prądowa obecnie stosowanych konden-
satorów waha się w granicach 1,3-1,5 I

n

,

dlatego przy znacznym poziomie znie-
kształceń wartość ta może zostać dość
szybko przekroczona, co skutkuje przy-

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 2 / 2 0 0 5

31

spieszonym zużyciem, bądź w skrajnym
przypadku – zniszczeniem kondensato-
ra. Wzrost prądu płynącego przez kon-
densator powoduje wzrost strat ciepl-
nych i podwyższenie temperatury we-
wnątrz kondensatora. W wyniku po-
gorszenia się warunków cieplnych, fo-
lia polipropylenowa narażona na pod-
wyższoną temperaturę ulega starzeniu
i szybciej traci swoje właściwości die-
lektryczne, zwiększając tym samym ry-
zyko powstawania przebić dielektryka.
W przypadku silnie zniekształconych
sieci istnieje niebezpieczeństwo znacz-
nego wzrostu prądu kondensatora, któ-
ry wraz z towarzyszącymi zjawiskami
temperaturowymi może doprowadzić
do zainicjowania wielokrotnych, nastę-
pujących po sobie przebić dielektryka.
W takim przypadku proces samorege-
neracji może zostać zainicjowany lawi-
nowo, w wyniku czego w krótkim cza-
sie ilość gazu powstającego po odparo-
waniu zwijki zwiększy się do tego stop-
nia, że pojawi się zagrożenie wybuchu
kondensatora.

Współczesne konstrukcje są zabez-

pieczone przed wybuchem dzięki spe-
cjalnej konstrukcji obudowy lub wyko-
rzystaniu materiałów zdolnych pochło-
nąć energię wybuchu. Pierwszy typ za-
bezpieczenia bazuje na celowym zagnie-
ceniu górnej części obudowy kondensa-
tora w harmonijkę tak, aby wzrost ci-
śnienia wewnątrz kondensatora wywo-
łał planowane wydłużenie obudowy.
Przewody zasilające umieszczone we-
wnątrz kondensatora zostają fabrycz-
nie przewężone, tak aby wydłużająca się
obudowa spowodowała kontrolowane
przerwanie obwodu zasilania. Dodatko-
wo przewężone przewody osłonięte są
szklanymi rurkami w celu zabezpiecze-
nia wnętrza kondensatora przed łukiem
elektrycznym powstającym w czasie na-
głego przerwania obwodu. Zabezpiecze-
nie drugiego typu bazuje na wypełnie-
niu wnętrza obudowy wernikulitem –
minerałem ziem rzadkich o znacznej
zdolności absorpcji energii wybuchu.
Wernikulit pełni tutaj funkcję absorbe-
ra zabezpieczającego obudowę konden-
satora przed rozerwaniem.

W przypadku kondensatorów poza

wielkościami opisującymi typowo elek-

tryczne parametry kondensatora jed-
nym z najistotniejszych parametrów
odzwierciedlających jakość kondensa-
tora jest dopuszczalny zakres tempera-
tur pracy i odpowiadająca mu katego-
ria klimatyczna. Wielkości te nabiera-
ją szczególnego znaczenia w przypad-
ku kondensatorów pracujących w sil-
nie zniekształconych sieciach, gdzie
duża zawartość wyższych harmonicz-
nych wywołuje znaczny wzrost tem-
peratury kondensatora, oraz dla kon-
densatorów pracujących w warunkach
podwyższonej temperatury otoczenia.
Kondensatory dobrej jakości mają ka-
tegorię klimatyczną D, pozwalającą na
pracę w dość szerokim zakresie tempe-
ratur od -25 do 55 °C.

Oczywiście, nawet w przypadku sil-

nie zniekształconych sieci można za-
pewnić poprawną długotrwałą pracę
baterii kondensatorów stosując odpo-
wiednie rozwiązania. Najprostszą me-
todą ochrony kondensatorów przed
szkodliwym wpływem zniekształ-
ceń obecnych w sieci jest zastosowa-
nie dławików filtrujących pracują-
cych w układzie filtru dolnoprzepu-
stowego. Odpowiednio dobrane dła-
wiki filtrujące zostają wpięte szerego-
wo z kondensatorami, tworząc w ten
sposób filtr LC. Dławik filtrujący sprzę-
gnięty z kondensatorem korygującym
współczynnik mocy zapewnia sepa-
rację wyższych harmonicznych przed
przenikaniem do układu kondensato-
ra. Zasada działania filtru polega na ta-
kim zestrojeniu układu dławik – kon-
densator, aby dla określonej często-
tliwości, zwanej częstotliwością re-
zonansową, uzyskać możliwie niską
impedancję. Dla częstotliwości prze-
kraczających częstotliwość rezonanso-
wą układ ten będzie miał większą im-
pedancję, a więc będzie tłumił wyższe
częstotliwości. Podstawowym parame-
trem dławików filtrujących jest współ-
czynnik tłumienia, który wyznacza się
na podstawie zależności:

p

U
U

f

f

L

C

r

%

=

⋅

=

⋅







100

100

2

gdzie:
U

L

– napięcie na indukcyjności,

U

C

– napięcie na pojemności,

f – częstotliwość sieciowa,
f

r

– częstotliwość rezonansowa.

Określenie współczynnika tłu-

mienia identyfikuje zarazem czę-
stotliwość rezonansową układu LC,
a więc określa rzędy harmonicznych,
które zostaną poddane tłumieniu. Po-
wszechnie stosowane dławiki filtru-
jące charakteryzują się współczynni-
kiem tłumienia równym 5,67 %, 7 %
lub 14 %. Odpowiada to częstotliwo-
ściom rezonansowym na poziomie
odpowiednio 223 Hz, 189 Hz i 133 Hz.
Dla układu rezonansowego dławik –
kondensator tłumione będą tylko te
harmoniczne, których częstotliwość
jest wyższa od częstotliwości rezo-
nansowej. Zatem zastosowanie dła-
wika o współczynniku tłumienia
p=14 % (f

r

=133 Hz) zapewnia filtrację

już od trzeciej harmonicznej (150 Hz),
podczas gdy dławik o współczynniku
tłumienia p=7 % (f

r

=189 Hz) zapew-

nia filtracje jedynie składowych znaj-
dujących się powyżej piątej harmo-
nicznej. Oczywiście w przypadku ba-

terii wyposażonej w dławiki filtrują-
ce, każdy ze stopni baterii jest wypo-
sażony w oddzielny dławik. Standar-
dowo wykonywane są dławiki o in-
dukcyjnościach w zakresie od kil-
ku dziesiątych do kilku milihenrów,
przy zachowaniu prądu znamionowe-
go w zakresie od kilku do nawet kil-
kudziesięciu amperów. Zazwyczaj sto-
sowane dławiki filtrujące są wykona-
ne w wersji trójfazowej o mocach od-
powiednio dopasowanych do szere-
gu mocy powszechnie stosowanych
kondensatorów. Uzwojenia dławi-
ków najczęściej nawijane są przewo-
dem nawojowym okrągłym lub profi-
lowanym. Powszechnie wykorzysty-
wany jest przewód miedziany, cho-
ciaż spotyka się również konstrukcje
bazujące na aluminium. Rdzenie dła-
wików są wykonywane najczęściej
z blachy krzemowej o grubości w za-
kresie 0,25-0,5 mm. W celu zapew-
nienia odpowiedniej ochrony przed
szkodliwym wpływem środowisko-
wych czynników zewnętrznych całą
konstrukcję poddaje się próżniowej

reklama

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 2 / 2 0 0 5

j a k o ś ć e n e r g i i e l e k t r y c z n e j

32

impregnacji. Dławiki ze względu na
znaczną temperaturę pracy powinny
być umieszczane w odpowiedniej od-
ległości od kondensatorów, aby zmi-
nimalizować zjawisko podgrzewania
kondensatora przez pracujący dławik.
Jest to szczególnie istotne ze względu
na fakt, że kondensatory mogą praco-
wać w dość wąskim zakresie tempe-
ratur, podczas gdy dławiki ze wzglę-
du na swoją konstrukcję mają znacz-
nie szerszy zakres dopuszczalnych
temperatur, przekraczający poziom
100°C. Z tego względu projektując
baterię kondensatorów należy mieć
na uwadze nie tylko zapewnienie
odpowiedniej temperatury otocze-
nia (wnętrza rozdzielni), ale również
konieczność zapewnienia skutecznej
wentylacji umożliwiającej szybkie wy-
prowadzenie ciepłego powietrza na
zewnątrz obudowy, co wiąże się nie
tylko z koniecznością zainstalowania
wentylatorów o odpowiedniej wydaj-
ności, ale również ma wpływ na ga-
baryty samej obudowy baterii kon-
densatorów.

Instalacja dławików filtrujących

pociąga za sobą również konieczność
zainstalowania odpowiednich kon-
densatorów, poprawnie współpra-
cujących z dławikami. Kondensato-
ry w bateriach dławikowych wpię-
te są w układzie szeregowym z dła-
wikiem, należy więc zwrócić uwa-
gę na podbicie napięcia przez pra-
cujący dławik. Z tego względu w za-
leżności od współczynnika tłumie-
nia zastosowanych dławików nale-
ży zastosować kondensatory o odpo-
wiednim napięciu znamionowym.
Na przykład, dla układu baterii z dła-
wikami p=7 % wymaga się stosowa-
nia kondensatorów o napięciu zna-
mionowym U

n

=440 V. W tym przy-

padku zastosowanie kondensatorów
o standardowym napięciu U

n

=400 V

szybko doprowadzi do zniszczenia
kondensatorów pracujących w wa-
runkach znacznie podwyższonego
poziomu napięcia. Szczególnie waż-
ne znaczenie ma tutaj fakt, że więk-
szość obecnie stosowanych konden-
satorów pozwala na pracę przy na-
pięciu podwyższonym o 10 % U

n

za-

ledwie przez czas do ok. 8 godzin
na dobę.

Kolejnym ważnym elementem ba-

terii kondensatorów są styczniki.
Ze względu na specyficzne i trudne
warunki pracy, styczniki przeznaczo-
ne do łączenia kondensatorów mu-
szą spełniać szereg dodatkowych wy-
magań w odróżnieniu do styczników
w wykonaniu standardowym. Związa-
ne jest to ze stanami nieustalonymi po-
jawiającymi się w czasie załączania / wy-
łączania obciążeń o charakterze pojem-
nościowym. W czasie załączania kon-
densatora do sieci występuje stan przej-
ściowy, któremu towarzyszą przepię-
cia oraz udar prądowy o dużej warto-
ści i znacznej szybkości narastania, wy-
wołany przez zjawiska towarzyszące ła-
dowaniu kondensatora. Procesy łącze-
niowe kondensatorów są równie skom-
plikowane także w czasie wyłączania
stopnia baterii, gdy po zgaszeniu łuku
i przejściu krzywej prądu przez zero, na
stykach łącznika utrzymuje się napięcie
stałe nierozładowanego kondensatora
o wartości bliskiej amplitudzie napię-
cia sieciowego. Stopień komplikacji za-
chodzących procesów wymusza stoso-
wanie do łączenia kondensatorów jedy-
nie specjalnie zaprojektowanych stycz-
ników, które posiadają odpowiednio za-
projektowaną konstrukcję i rozwiąza-
nia pozwalające na długą i bezproble-
mową eksploatację.

Obecnie powszechnie stosowane

styczniki przeznaczone do bezpośred-
niego załączania kondensatorów wy-
posażone są w tzw. układ miękkiego
załączania zbudowany z zespołu dodat-
kowych styków, które w początkowej
fazie załączają kondensator przez re-
zystory ograniczające prąd łączeniowy
kondensatora maksymalnie do war-
tości 60⋅I

n

. Taka konstrukcja pozwala

na tłumienie przepięć komutacyjnych
i ograniczanie udarów prądowych to-
warzyszących załączaniu kondensato-
rów. Styczniki przeznaczone do załą-
czania obciążeń o charakterze pojem-
nościowym muszą zapewniać dosta-
tecznie dużą i stabilną przerwę mię-
dzy stykami. Jest to szczególnie istot-
ne przy wyłączaniu kondensatorów,
gdy zachodzi niebezpieczeństwo prze-

bicia przerwy międzystykowej i po-
jawienia się ponownego zapłonu, ge-
nerującego znaczne przepięcia i uda-
ry prądowe, które skracają czas życia
kondensatorów.

Poza samymi elementami realizu-

jącymi funkcje wykonawcze, równie
istotny jest sam regulator mocy bier-
nej, czyli urządzenie sterujące całą
pracą baterii kondensatorów. Obec-
nie wszystkie nowoczesne konstruk-
cje wykorzystują technikę mikroproce-
sorową pozwalającą na dokładne i od-
powiednio szybkie sterowanie syste-
mem kompensacji. Znakomita więk-
szość obecnie spotykanych konstruk-
cji bazuje na pomiarze współczynni-
ka mocy w tzw. uproszczonym ukła-
dzie Arona, dla którego pomiar prądu
dokonywany jest tylko w jednej fazie
zasilającej, natomiast sygnały napię-
ciowe pochodzą z dwóch pozostałych
faz. Współczesne regulatory mocy bier-
nej są w pełni programowalne, dzięki
czemu zdecydowanie poprawia się ja-
kość prowadzonej kompensacji i wzra-
sta skuteczność wykorzystania zainsta-
lowanych kondensatorów. Podstawową
nastawą jest oczywiście współczynnik
mocy, do którego utrzymania regula-
tor powinien dążyć. W celu obniżenia
wpływu bezwładności procesu regula-
cji, współczynnik mocy cosϕ powinien
być ustawiony na wartość wyższą niż
ta, która wynika z wartości zadanego
tgϕ. Kolejnym istotnym parametrem
jest czułość regulatora oznaczana za-
zwyczaj jako Q/n lub C/k. Wartość tego
parametru jest stała dla konkretnego
zestawu i zależna od mocy pierwszego
stopnia baterii i przekładni przekład-
nika prądowego. Nastawa ta decydu-
je o precyzji, z jaką będzie prowadzony
sam proces kompensacji mocy biernej,
stąd widać, jak istotny jest właściwy
dobór mocy zainstalowanej na pierw-
szym stopniu baterii, oraz zapewnienie
odpowiedniej przekładni przekładnika
prądowego realizującego pomiar prądu
dla potrzeb regulatora. Warto pamiętać,
że obniżenie mocy zainstalowanej na
pierwszym stopniu baterii i unikanie
przewymiarowania przekładnika prą-
dowego korzystnie wpływa na dokład-
ność prowadzonej kompensacji. Nowo-

czesne regulatory pozwalają również na
programowanie czasów reakcji regula-
tora na zmiany mocy w sieci. Czasy za-
łączania i wyłączania stopni baterii są
ustawiane niezależnie, przy czym ko-
rzystnie jest, jeśli regulator umożliwia
zmianę czasu wyłączania kondensato-
ra oddzielnie dla indukcyjnego charak-
teru sieci i oddzielnie w przypadku, gdy
sieć ma charakter pojemnościowy (na-
stąpiło przekompensowanie).

Poszczególne czasy dostosowu-

je się do dynamiki zmian obciążenia,
tak aby uniknąć zbyt częstego załącza-
nia styczników i w konsekwencji nie-
stabilnej pracy baterii. Ze względu na
fakt, że kondensatora nie wolno załą-
czyć przed jego rozładowaniem, regu-
lator powinien automatycznie kontro-
lować czas, jaki upłynął od wyłącze-
nia danego stopnia baterii i zapewniać
brak możliwości włączenia kondensa-
tora przed upływem czasu rozładowa-
nia. Kolejną istotną cechą, jaką powi-
nien dysponować regulator, jest możli-
wość wyboru algorytmu pracy zapew-
niającego sterowanie pracą baterii zgod-
nie z jednym z wielu fabrycznie prede-
finiowanych trybów pracy. Umożliwia
to optymalizację procesu sterowania
załączaniem i wyłączaniem poszczegól-
nych stopni baterii, podnosząc jedno-
cześnie skuteczność prowadzonej kom-
pensacji mocy biernej.

Z uwagi na konieczność zapewnie-

nia odpowiednio dużej żywotności pro-
jektowanej baterii kondensatorów naj-
korzystniejszą i najdokładniejszą me-
todą doboru mocy baterii jest wyko-
nanie pomiarów przedprojektowych.
Czas wykonywania pomiarów powi-
nien być możliwie reprezentatywny,
tzn. odwzorowujący rzeczywisty po-
ziom występującego obciążenia. Z te-
go powodu w zależności od specyfiki
pracy danego odbiorcy pomiary mogą
być przeprowadzane przez taki okres
czasu, który pozwoli na odwzorowanie
rzeczywistego i realnego przebiegu ob-
ciążenia. Przyjmuje się, że dla odbior-
ców o stałym charakterze pracy, mini-
malny czas wykonywania pomiarów
wynosi około 1 godziny. Ze względu
na konieczność zaprojektowania bate-
rii o odpowiednim zapasie mocy ko-

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 2 / 2 0 0 5

33

rzystnie jest przeprowadzać pomiary
przy możliwie maksymalnym obcią-
żeniu. Zakres przeprowadzanych po-
miarów przedprojektowych powinien
obejmować pomiar napięcia zasilania,
prądu obciążenia systemu, wartości
pobieranej mocy czynnej, biernej i po-
zornej, osiągany współczynnik mocy
cosϕ, całkowity poziom zniekształ-
ceń występujących w sieci zasilającej
(oddzielnie dla napięcia THD-U i prą-
du THD-I) oraz rozkład widma har-
monicznych, pozwalający na określe-
nie procentowego udziału poszczegól-
nych harmonicznych w napięciu i prą-
dzie. Pomiary są rejestrowane w spo-
sób ciągły przez czas zapewniający uzy-
skanie odwzorowania rzeczywistego
przebiegu obciążenia w danym syste-
mie zasilania. Rejestracja wymienio-
nych wielkości w czasie pozwala na
zdiagnozowanie anomalii występują-
cych w systemie i wyeliminowanie za-
grożeń z nimi związanych, co w przy-
szłości zapewni poprawną i bezawaryj-
ną pracę baterii.

Pomiary projektowe pozwalają opra-

cować optymalny system kompensa-
cji mocy bernej, o dużej skuteczności
działania, co zapewnia znaczne efek-
ty ekonomiczne. Wykonane pomiary
pozwalają określić wymaganą moc ba-
terii, liczbę stopni regulacji i podział
mocy na poszczególne stopnie. Na pod-
stawie pomiarów określane są również
rozwiązania techniczne i specyfikacja
elementów wchodzących w skład ba-
terii. Wykonanie pomiarów pozwa-
la uniknąć błędów, które skutkują
znacznie krótszym okresem eksplo-
atacji baterii niż wynika to z danych
katalogowych producenta kondensa-
torów. W przypadku doboru baterii
jedynie na podstawie wyliczeń opar-
tych na kalkulacji zapotrzebowanej
mocy biernej, wynikających z osiąga-
nego współczynnika cosϕ i wartości
pobieranej mocy czynnej, istnieje duże
prawdopodobieństwo powstania wie-
lu błędów konstrukcyjnych i zagrożeń
eksploatacyjnych.

Do najczęstszych błędów przy dobo-

rze baterii kondensatorów polegającym
jedynie na podstawie obliczeń należy
złe określenie całkowitej mocy baterii

(przewymiarowanie lub niedoszacowa-
nie), nieprawidłowo dobrane do posia-
danej dynamiki zmian poboru mocy
biernej i zakresu ich zachodzenia, stop-
niowanie, skutkujące brakiem kompen-
sacji przy niskim lub szybkim poborze
mocy, oraz instalowanie baterii bez fil-
trów wyższych harmonicznych w punk-
cie o dużym poziomie zniekształceń na-
pięcia zasilającego. Wykonanie pomia-
rów pozwala uniknąć wymienionych
problemów, których skutki nieodłącznie
związane są ze stratami finansowymi.

Poza parametrami typowo mocowy-

mi, wielkością, na którą należy zwrócić
szczególną uwagę, jest współczynnik
THD wraz z rozkładem widma wyż-
szych harmonicznych. Pozwala on na
określenie zniekształceń sieci zasila-
jącej i w rezultacie dobór wersji bate-
rii – standardowej bądź wyposażonej
w dławiki filtrujące. Z kolei znajomość
rozkładu widma wyższych harmonicz-
nych umożliwia dobór odpowiednich
dławików filtrujących, zapewniających
zabezpieczenie baterii przed szkodli-
wym wpływem zniekształceń.

Należy zaznaczyć, że dość poważ-

nym problemem, z którym boryka-
ją się głównie projektanci, jest koniecz-
ność zaprojektowania systemu kom-
pensacji jeszcze przed uruchomieniem
danego obiektu, a więc bez możliwości
wykonania właściwych pomiarów. Wy-
daje się, że najlepszym wyjściem jest
wtedy wykonanie obliczeń pozwala-
jących określić wymaganą moc baterii
i zaprojektowanie baterii kondensato-
rów fabrycznie przystosowanej do wy-
posażenia w dławiki filtrujące. W przy-
padku takich konstrukcji standardo-
wo stosuje się kondensatory o podwyż-
szonym napięciu znamionowym, oraz
pozostawia wolną przestrzeń w szafie,
pozwalającą na późniejsze dostawie-
nie dławików filtrującycho współczyn-
niku tłumienia dobranym na podsta-
wie pomiarów przeprowadzonych już
po uruchomieniu danego obiektu. Po-
zwala to na uniknięcie kosztów zwią-
zanych z niewłaściwym doborem dła-
wików filtrujących bądź wymianą ba-
terii dobranej bez uwzględnienia znie-
kształceń obecnych w sieci na baterię
wyposażoną w dławiki.