Politechnika Lubelska

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN

Laboratorium Urządzeń Elektrycznych

Ćwiczenie nr 2

Badanie układu kompensacji mocy biernej

Data wykonania:

11.10.2011r

Grupa ED 5.5

Wykonali:

Agata Anna Włas

Kamil Woliński

Adam Zwolski

Schemat układu

Stopnie kondensatorowe zastosowane w układzie:

C1 = 16μF 420V

C2 = 10μF 500V

C3 = 13μF 500V

C4 = 7,5μF 450V

C5 = 6μF 475V

C6 = 3μF 475V

Tabela 1. Wyznaczanie charakterystycznych wielkości układu odbiorczego bez kompensacji i z częściową kompensacja mocy biernej dla stałej wartości obciążenia indukcyjnego.

Tabela 1	Pomiary	Obliczenia
L.p.	US	I1
	V	A
1	403	3,45
2	404	2,79
3	405	2,5
4	405	2,28
5	404	2,25
6	405	2,35
7	405	2,36

Tabela 2. Wyznaczanie charakterystycznych wielkości układu odbiorczego bez kompensacji i z częściową kompensacja mocy biernej dla zmiennej wartości obciążenia indukcyjnego.

Tabela 2	Pomiary	Obliczenia
L.p.	U	I1
	V	A
1	406	0,78
K	405,5	0,62
2	406	1,18
K	405	0,74
3	405	1,6
K	405	0,92
4	404,5	2,07
K	405	1,25
5	405	2,47
K	405	1,52
6	405	2,9
K	405	1,87
7	404	3,32
K	405	2,2
8	405	3,7
K	405	2,48

Tabela 2	Użyte stopnie kondensatorowe	Wartość pojemności
L.p.
		µF
1
K	C5	6
2
K	C4+C5	13,5
3
K	C3+C4	20,5
4
K	C1+C3	29
5
K	C1+C2+C5+C6	35
6
K	C1+C2+C3+C6	42
7
K	C1+C2+C3+C4+C6	49,5
8
K	C1+C2+C3+C4+C5+C6	55,5

Tabela 3. Wyniki odczytów

cosφ=0,96

stopień	1	2	3	4	5	6
QCX [kVar]	0,8	0,5	0,5	0,3	0,3	0,1

Tabela 4. Tabela wyników dla pomiarów w układzie samoczynnej kompensacji mocy biernej

Tabela 4	Pomiary	Obliczenia
L.p.	US	I1
	V	A
1	406	0,51
2	406	0,6
3	406	0,84
4	406	0,91
5	406	1,28
6	406	1,7
7	406	2,42
8	406	2,62

Wnioski:

Po wykonaniu pomiarów i odliczeń współczynnika mocy do tabeli 1 możemy stwierdzić, że wyniki są bardzo podobne a w nie których pomiarach takie same. Zaobserwowaliśmy również zjawisko odchylania sie wskazówki watomierza W2 w przeciwna stronę przy pełnym obciążeniu układu mocą bierna pojemnościową.

W tabeli 2 po wykonaniu obliczeń współczynnika mocy, można stwierdzić, że w przypadku z kompensacja jest on bardzo zbliżony do wartości zmierzonej, bądź takiej samej, natomiast w przypadku pomiarów bez kompensacji widoczna jest różnica miedzy pomiarami, a obliczeniami.

Podczas prawidłowej kompensacji wskazówka watomierza powinna wskazać wartosc„0”, tylko w jednym pomiarze otrzymaliśmy wartość 20 var, w pozostałych przypadkach kompensacja mocy biernej przebiegła poprawnie. Wartość pojemności potrzebna do skompensowania poszczególnych mocy jest zawarta w tabeli 2, największa wartość to 55,5µF. W instrukcji w punkcie 5 Opracowanie sprawozdania prawdopodobnie jest błąd, ponieważ w ćwiczeniu nie wyznaczamy charakterystyki regulatorów RC2 i RC4, a wiec nie byłam w stanie narysować charakterystyk cos w= f(I_r) i cos z= f(I_r).

Niestety ostatni podpunkt ‘automatyczna kompensacja mocy biernej w układzie o zmiennym obciążeniu’ nie został wykonany przez nas poprawnie. Pomiar należało przeprowadzać aż do takich ustawień, przy których włączone byłyby wszystkie człony kompensacyjne, a wartość współczynnika mocy powinna znacznie odbiegać od zadanej. Następnie powinniśmy ustawić druga wartość współczynnika mocy(zadana przez prowadzącego) i powtórzyć powyższe ćwiczenie.

Zastosowanie regulatora FCR 12 pozwala na kompensację mocy biernej w sposób automatyczny po odpowiednim zaprogramowaniu regulatora. Zaleta regulator jest to ,że na bieżąco dokonuje on pomiaru wartości cos φ i w krótkim czasie reaguje na jego zmiany. Wadą tego sposobu jest budowa dużej ilości stopni charakteryzującymi się odpowiednimi wartościami pojemności tak, aby regulator mógł użyć ich w swojej pracy. Jednak im więcej stopni mamy do dyspozycji tym dokładniejsza regulacja wartości cos φ.

Kompensację mocy biernej można przeprowadzać metoda ręczną , jest ona dokładna, ale wymaga ciągłej obserwacji wartości mierzonych. Drugą metoda jest stosowanie regulatorów programowalnych takich jak FCR 12, przy odpowiednim rozbudowaniu takiego systemu kompensacja odbywa się w sposób zupełnie automatyczny, dokładny.