We współczesnych instalacjach elektroenergetycznych, obok podstawowego
parametru jakim jest moc czynna (wyrażana w kW), istotną rolę odgrywa także moc
bierna. Choć nie zamienia się ona bezpośrednio w użyteczną pracę, jej obecność ma
ogromne znaczenie dla funkcjonowania sieci elektroenergetycznych. Moc bierna
może być indukcyjna lub pojemnościowa, a jej nadmiar skutkuje zwiększonymi
stratami przesyłowymi oraz – co szczególnie istotne dla odbiorców końcowych –
dodatkowymi opłatami naliczanymi przez operatorów sieci.
Wzrost popularności nowoczesnych odbiorników energii, takich jak pompy ciepła,
klimatyzatory inwerterowe, UPS-y czy oświetlenie LED, sprawił, że coraz częściej
mamy do czynienia z generacją mocy biernej pojemnościowej. Z kolei tradycyjne
urządzenia z silnikami indukcyjnymi, jak wentylatory, sprężarki czy lampy
wyładowcze, odpowiadają za generację mocy biernej indukcyjnej. Niezależnie od
typu, nadmiar mocy biernej wpływa negatywnie na bilans energetyczny i może
powodować naliczanie kar przez operatorów systemu dystrybucyjnego (OSD).
Moc bierna jest uwzględniana przez liczniki energii elektrycznej, a jej proporcja do
mocy czynnej wyrażana jest współczynnikami tangens φ (tgφ) oraz cosinus φ (cosφ).
Przekroczenie wartości tgφ powyżej 0,4 dla mocy biernej indukcyjnej skutkuje
naliczaniem opłat. Dla mocy biernej pojemnościowej – niezależnie od wartości
współczynnika – każda ilość oddana do sieci oznacza koszty dla odbiorcy.
Nałożone przez ustawodawcę obowiązki redukcji mocy biernej, spoczywające na
OSD, prowadzą do coraz częstszych przypadków naliczania opłat umownych,
zwłaszcza w kontekście energetyki rozproszonej i fotowoltaiki. Instalacje PV – mimo
że nie generują mocy biernej, jeśli są prawidłowo skonfigurowane – ograniczają
pobór mocy czynnej z sieci, przez co relatywny udział mocy biernej wzrasta, a tym
samym rośnie tangens fi i pojawia się ryzyko kar.
Odpowiedzią na powyższe problemy są aktywne kompensatory mocy biernej.
Urządzenia te analizują w czasie rzeczywistym przepływy energii w sieci i
natychmiastowo generują prąd kompensacyjny o przeciwnej fazie, eliminując moc
bierną. W przeciwieństwie do pasywnych baterii kondensatorów, aktywne
kompensatory działają płynnie, dynamicznie i nie powodują skoków napięcia czy
opóźnień. To czyni je doskonałym narzędziem do eliminacji opłat umownych oraz
poprawy efektywności energetycznej systemów zasilania.
Jednak skuteczne wdrożenie takiego urządzenia nie polega wyłącznie na jego
zakupie. Niezwykle ważne są: odpowiedni dobór, właściwe zaprojektowanie
elementów przyłączeniowych oraz montaż wykonany zgodnie z obowiązującymi
normami. Złożoność tych działań wymaga zaangażowania osób posiadających
stosowne uprawnienia projektowe i doświadczenie w pracy z układami
energoelektronicznymi.
Proces wdrażania aktywnego kompensatora powinien zostać poprzedzony dokładną
analizą energetyczną obiektu. Niezbędne jest przestudiowanie rachunków za energię
elektryczną i zidentyfikowanie ewentualnych kar za przekroczenie mocy biernej.
Kolejnym krokiem jest pomiar parametrów sieci – minimum tygodniowy – z
wykorzystaniem analizatora energii, który rejestruje moce, prądy, napięcia,
harmoniczne oraz asymetrie.
Na podstawie tych danych dobiera się odpowiedni typ kompensatora, uwzględniając
zmienność obciążeń w cyklu dobowym i tygodniowym oraz ewentualne potrzeby
filtrowania wyższych harmonicznych. Równie istotna jest lokalizacja urządzenia –
należy wziąć pod uwagę czynniki środowiskowe, jak temperatura czy wilgotność, a
także zapewnić skuteczne odprowadzenie ciepła. Przykładowo, kompensator o mocy
50 kVar generuje ok. 1,5 kW ciepła, co wymaga zaprojektowania wentylacji lub
klimatyzacji pomieszczenia.
W ramach prac projektowych należy przeprowadzić obliczenia linii kablowych z
uwzględnieniem obciążalności prądowej, rodzaju ułożenia (ziemia, kanał, powietrze)
oraz warunków termicznych. Dobór zabezpieczeń nadprądowych i przeciążeniowych
musi być zgodny z parametrami instalacji i obowiązującymi normami
bezpieczeństwa. Szczególną uwagę należy poświęcić doborowi przekładników
prądowych – ich klasy, przekładni, mocy oraz lokalizacji montażu, które są kluczowe
dla poprawnego działania układu kompensacyjnego.
Czynności montażowe powinny zostać przeprowadzone zgodnie z przygotowanym
projektem. Obejmują one instalację kompensatora, przekładników prądowych,
okablowania pomiarowego i wysokoprądowego oraz montaż zabezpieczeń. Po
zakończeniu montażu niezbędne jest wykonanie pomiarów ochronnych oraz
uruchomienie kompensatora wraz z jego oprogramowaniem. Finalnym etapem jest
przeprowadzenie pomiarów kontrolnych – weryfikujących skuteczność kompensacji,
symetryzację prądów oraz eliminację harmonicznych.
Kluczowym aspektem całego procesu jest rola projektanta. Niewłaściwe obliczenia,
błędny dobór urządzenia lub niepoprawne określenie warunków pracy mogą
skutkować nie tylko nieskuteczną kompensacją, ale także poważnymi zagrożeniami –
od błędów pomiarowych, przez przeciążenia układu, aż po ryzyko porażenia prądem
czy pożaru. Dlatego projekt powinien być powierzony osobie posiadającej stosowne
uprawnienia i doświadczenie w projektowaniu systemów kompensacji mocy biernej.
Aktywne kompensatory mocy biernej to dziś niezbędne narzędzie w nowoczesnych
instalacjach elektroenergetycznych. Umożliwiają likwidację opłat umownych,
poprawę jakości energii, zwiększenie efektywności energetycznej i stabilności
systemu zasilania. Jednak ich skuteczne zastosowanie wymaga profesjonalnego
podejścia – od analizy, przez projekt, aż po montaż i uruchomienie. W tym kontekście
kluczową rolę odgrywają kwalifikacje projektanta. Tylko rzetelnie przeprowadzony
proces gwarantuje sukces inwestycji.
Zachęcamy do współpracy:
Oferujemy kompleksowe wsparcie – od projektu po uruchomienie. Nasze
doświadczenie to gwarancja bezpieczeństwa, niezawodności i optymalnych wyników
technicznych oraz finansowych.
Szybki kontakt
Nasz zespół jest zawsze gotowy stawić czoła wyzwaniom i zapewnić rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb każdego klienta.
ul. Obornicka 258A
60-650 Poznań
