32 ELEKTRO 10/2014 téma Elosys 2014 ; Elektroenergetika; Záložní a náhradní zdroje Korekce účiníku, stabilizace napětí v reálném čase a úspory energie Běžná korekce účiníku je v současnosti ře-šena využitím mikroprocesorem řízeného kon-troléru, který vyhodnocuje cos nebo úhel mezi napětím a proudem. Vyhodnocení bývá většinou v průběhu několika cyklů sítě. Po získání informace o momentálním cos je tento porovnán s cílovým cos a je připojen dílčí kapacitorový blok, přičemž je tento po-stup opakován až do dosažení cílového cos . Tento cyklus může trvat 1 až 10 s při použití mechanických spínacích prvků a při použi- tí polovodičových spínačů podle velikosti po-třebné kompenzační kapacity desítky cyk-lů sítě. Během procesu připojování kapacito-rů se vytvářejí tranzienty, a to jak v případě mechanických, tak i elektronických spína-čů. Vezme-li se v úvahu, že např. svařova-cí impulz bodového svařovacího stoje trvá od 10 do 26 cyklů frekvence sítě, což je 200 až 430 ms, a u některých strojů i méně, jsou sys-témy této konstrukce pro zmíněné a podobné případy naprosto neúčinné z hlediska kompen-zace cos , a tím i redukce proudů. Navíc, jak již bylo zmíněno, při spínání náhodně vznika-jící přechodové děje ovlivňují činnost různých výrobních zařízení i významně zkracují jejich životnost. Působením takto vznikajících přepě-ťových špiček se zkracuje životnost vlastních kompenzačních kondenzátorů.Díky dlouhým reakčním dobám běžných kompenzačních systémů, a to se týká jak již popsaných běžných, tak i nově nabízených systémů, tzv. rychlých, které připojují potřeb-nou velikost kompenzační kapacity najednou a ne po krocích, a dosahují proto větší reakč-ní rychlosti, je doba pro určení potřebné ka-pacity stále na úrovni ne kratší než 100 ms. Přihlédne-li se k rychlosti impulzů např. sva-řovacích strojů, ale i jiných rychlých techno-logických zařízení, jako jsou vstřikovací lisy, rozběhy motorů apod., a k nutnosti zpoždění připojení kapacitorů u těchto kompenzátorů pro zabránění přechodovým jevům, je celko-vá reakční doba i momentálně nejrychlejších systémů srovnatelná s šíří pracovního cyklu těchto zařízení. Z tohoto stavu je patrné, že takto pracující kompenzátory nemohou mít vliv na rychlé poklesy napětí, velikost napěťo-vého flickeru ani na okamžité změny proudu. Při svářování, tlakovém lisování a všude tam, kde rychlé připojování velkých zátěží domi-nuje energetické zátěži, je dopad takovýchto systémů na zlepšení kvality elektřiny, úspor energie, kvalitu výroby či využití energetic-ké sítě minimální.Řešení pracující v reálném čase – EQUALIZER V reakci na tuto situaci s využitím kon-venčních systémů pro korekci účiníku používají systémy pracující v reálném čase (Real Time Reactive Power Compensation, RTRPC) elektronické spínací prvky, které mohou připojovat různé velikosti kapacitních kroků bez vytváření přechodových jevů a pře-pěťových špiček. Na obr. 1 je ukázáno typické blokové zapojení s rychlou ochranou v kaž-dé fázi a induktory v sérii s bloky kapacitorů. Takovéto bloky neovlivňují nebo nezhoršují proces spínání. Teoreticky tedy není žádné omezení na počet spínacích operací, což vede k zásadnímu pokroku v koncepci základního principu spínání kapacitorů v systému. Jako výsledek lze získat spínání bez přechodových jevů a odstranění velkého napěťového namá-hání kapacitních prvků.Na obr. 2 je ukázán rozdíl mezi činností „statického“ systému s okamžitým připojo-váním kapacitorových bank a činností kla-sického systému. Přestože na trhu je již ně-kolik systémů, které využívají spínání bez přechodových jevů, používají stále postup-né připojování jednotlivých kroků, a vykazu-jí tedy pomalou reakci. Systémy „statické“, které jejich výrobci nazývají „rychlými“, sice používají „okamžité“ připojení odpoví-dající velikosti kapacitorů, ale jejich reakční doba je nedostatečná vzhledem k rychlosti změn proudů a napětí nyní v průmyslu běž-ných, a tak mají podobnou účinnost při ko-rekci rychlých dějů jako systémy s postup-ným zapojováním bank.Ing. Jaroslav Smetana, Blue Panther, s. r. o.Obr. 1. Typické blokové zapojení L1 L2 L3 pojistky tyristory induktory Obr. 2. Přechodové jevy při spínání kapacitorů – vlevo konvenční systém, vpravo RTRPC proud napětí Obr. 3. Rozdíl v činnosti Equalizeru (vlevo) a konvenčního kompenzátoru (vpravo)korektní kompenzace nekorektní kompenzace celkový proud s Equalizerem proud Equalizeru proud zátěže čas provedení celkový proud systému s pomalou odezvou proud systému s pomalou odezvou (3 cykly na krok)proud zátěže čas provedení