Sesalni krog asm/slEm™™ - naprava za kompenzacijo jalove energije in za zmanjševanje višje hormonskih tokov Bratina Janez V vsakem večjem zaokroženem elektroenergetskem sistemu se vprašanja elektrotehnike in elektrogospodarstva zelo hitro srečajo pri kompenzi-ranju jalove energije, oz. moči, ki jo jemljejo potrošniki tega sistema iz napajalnega omrežja. Pri manjših sistemih nastopa posamična lokalna ali skupinska centralna kompenzacijska naprava, priključena kot fiksna ali regulacijska skupina kondenzatorjev na nizko napetost. Karakteristike odjema, cena jalove energije in kapitalni stroški kompenzacijske naprave so edina merila za določitev najbolj gospodarske kompenzacijske naprave preprostih porabnikov. S koncentracijo velikih moči, kot jo imamo n. pr. v metalurških obratih, je nujno preiti na visokonapetostno kompenzacijo, kjer se poleg omenjenih meril vsiljujejo nove zahteve in elektrotehnične omejitve, ki jih določajo tako potrošniki kot elektroenergetske naprave. V članku so podane osnove in napotki, s pomočjo katerih se da graditi kompenzacijska naprava tudi v kompliciranih pogojih. Kompenzacija jalove energije je aktualna v prenosu, distribuciji in eksploataciji električne energije. Ekonomski in nekateri tehnični vidiki kompenzacijskih naprav so široko popularizirani; v večjih elektroenergetskih sistemih, kot npr. v železarnah, pa kompenzacija jalove energije razkrije latentne karakteristike potrošnikov, ki zahtevajo posebno obravnavo in reševanje. Zaradi notranjih izvorov višje harmonskih tokov, ki jih generirajo usmerniške naprave in obločne peči, niso te samo izvor onesnažitve napetosti, temveč predstavljajo nevarnost, da jih kompenzacijske naprave oja-čajo. S tem je vprašljiva smiselnost kompenzacije, saj je stvarni faktor moči \ = g. cos

--n2 Nevarnostim ojačanja višje harmonskim tokovom n = 5 (n = 7) se bomo torej izognili, če bomo vgradili kompenzacijsko baterijo, ki ima 8 % (4 %) kratkostične moči mreže. Tako velike kompenzacijske moči so redke. » fs. Pk _ PlL Pk Slika 6 Resonančne krivulje za n = 5, 7, 11, 13 Fig. 6 Resonance curves for n = 5, 7, 11, 13 Nevarnostim, ki jih prinaša vgraditev kondenzatorjev v sistem, se lahko izognemo tako, da vgradimo pred kondenzator dušilko take impe-dance, da bo njih skupna upornost za višje harmonske predstavljala vedno induktivno upornost. V tem primeru ne bomo dobili paralelnega nihajnega kroga iz induktivnosti mreže in kapacitiv-nosti kondenzatorja, ker se zaradi pred kondenzator vgrajene dušilke ta za višje harmonske ponaša kot induktivna upornost: dobimo torej dvoje paralelnih induktivnih upornosti, ki pa ne moreta ustvariti resonančnih pogojev. Dušilka, ki je serijsko postavljena pred kondenzator, zapira višje harmonskim tokovom pot v kondenzator, zato ji pravimo tudi zaporna dušilka. Vrednost, ki jo mora imeti dušilka, da postane zaporna, sledi iz pogoja, da se morata dušilka in kondenzator za višje harmonske tokove vesti induktivno: X — XD — Xc — XD . n -torej pri pogoju, da je X„ Xc XD .n > XD > 1 Iz te neenačbe sledi, da mora imeti dušilka za najnižje pričakovani višje harmonski tok (n = 5) minimalno vrednost 4 % upornosti kondenzatorske baterije. 4 % vrednost bi nam dala resonančne pogoje za serijsko vezano dušilko in kondenzator, zato izberemo bistveno višjo vrednost. Običajno računamo vsaj s 6 % dušilko. Zavedati pa se je ŽEZB 11 (77) št. 1 Sesalni krog — naprava za kompenzacijo jalove energije in za zmanjševanje višje harmonskih tokov potrebno, da nam 6 % dušilka porabi 6 % kompenzacijske moči kondenzatorjev za magnetiza-cijo in da se zaradi dušilke na kondenzatorjih približno za enak procent poveča napetost. Sesalni krog Zamisel o dušilki kot induktivni upornosti, ki jo vežemo v serijo pred kondenzatorje, pa predstavlja prav tako možnost, da bosta ta dva pasivna elementa ustvarila v določenih pogojih serijski resonančni krog (si. 7). Resonančni pogoji nastopijo pri dušilki impendance XD: XD = —;- Xc n„2 00-Q> © XD/XC 11 13 0,04 0,024 0,0083 0,0059 Uc/u = ■ n„2 — 1 = a UD/U = n„2— 1 = b V spodnji tabeli so izračunane vrednosti iz enačb nG ! 5 7 11 13 uč/u" UD/U 1,042 1,021 1,008 1,006 0,042 0,021 0,008 0,006 Kompenzacijska moč na kondenzatorju je torej sestavljena iz kompenzacijske moči kondenzatorja osnovne frekvence: Pcl = 3 a2 Uf2 w C kjer računamo s fazno napetostjo Uf, s krožno frekvenco w in kapacitivnostjo kondenzatorjev C ter iz jalovega višje harmonskega toka In, ki ga iz omrežja sesa krog: 3 12 P = nuC Slika 7 Napajalno omrežje in potrošniki s kompenzacijsko napravo s sesalnim krogom Fig. 7 Feeding line and consumers with the suction circuit as a compensator Upornost takega resonančnega kroga za oni višji harmonski tok, za katerega je ta uglašen, je enaka nič in predstavlja za ta tok kratek stik. Celoten višji harmonski tok bo torej iz omrežja stekel v to napravo, praktično ga bomo iz omrežja izse-sali. Zato tudi pravimo takemu resonančnemu krogu sesalni krog. Iz zgornje enačbe lahko ugotovimo, da potrebujemo za posamezne n — har-monske tokove dušilke takih vrednosti: Za kondenzatorsko baterijo je merodajna skupna moč Pc = Pcl + Pcn = 3a2 Uf2 w C + n to C Iz si. 8 je razviden potek posameznih moči v odvisnosti od kapacitivnosti baterije. Kompenzacijska moč osnovne frekvence raste sorazmerno s kapacitivnostjo, kompenzacijska moč višje harmon-ske pa obratno sorazmerno s kapacitivnostjo. Kondenzator, kjer bo skupna moč najmanjša, dobimo iz pogojev d Pc dC = O C = 1 Vn _I„ a w Uf Zaradi omejitev vklopnih tokov kondenzatorjev je priporočljivo pred kondenzatorje vgraditi vklopno dušilko, ki mora imeti 1 % do 1,5 % upornosti kondenzatorjev. Iz zgornje tabele pa je razvidno, da nam lahko za 5 in z harmonsko le nekoliko večja, za 11 in 13 pa zgolj točneje definirana vklopna dušilka, že naredi ustrezen sesalni krog. Zaporedna vezava induktivne in kapacitivne upornosti pa ustvarja tudi za tokove nazivne frekvence spremembe razmer: tako dobimo na kondenzatorju za toliko povišano napetost, ko-likršen je padec napetosti na dušilki Slika 8 Kompenzacijske moči osnovnega toka in višje harmonskega toka v odvisnosti od kapacitivnosti baterije Fig. 8 Compensating effect of basic current and harmonic cur-rents depending on the capacity of the bank of condensers Ta pogoj je tudi dosežen, ko je Pcl = Pcn! Iz si. 8 tudi sledi, da je sesalni krog možen pri majhnih kapacitivnostih. Vidno pa je, da s tako kapacitivnostjo ne bi dosegli velikega efekta v kompenzaciji jalovih moči osnovne frekvence in da bi kon-denzatorjevo moč pravzaprav že definirala moč višje harmonskega toka. Osnova za določanje kapacitivnosti kondenzatorske baterije je seveda potreba po jalovi energiji, oz. jalovi moči (Pcl) osnovne frekvence, ki jo zahtevajo potrošniki. ŽEZB 11 (77) št. 1 Zato se odločamo za velike kapacitivnosti C in velike moči Pci- S tem pa pada tudi delež moči višje harmonskega toka (Pcn) v skupnem deležu moči (Pc) kompenzacijske baterije. Skupni efektivni tok osnovnega in višjega harmonskega toka dobimo iz enačbe 1= V Ii2 + In2 S pomočjo prej navedenih enačb pa se da izraziti odnos moči v odvisnosti od tokov Pc _l+ n J^ Pci n2— 1 I,2 Enačba je grafično prikazana na si. 9, kjer se vidi, da višje harmonski tokovi glede na moč slabo obremenjujejo kondenzatorje. Če računamo z maksimalno dopustno tokovno obremenitvijo kondenzatorjev I = 1,5 Ij, kakor jo dopuščajo predpisi, nam to da najvišji še dopustni višji harmonski tok skozi kondenzator: Ir = 1/^-1 = V1,52-1 = 1, 12 Pc Pci I--4— n'-l Jn> Ji' ž/ ; 0,5 I 1,5 2 _.. JI Slika 9 Razmerje kompenzacijskih moči v odvisnosti od razmerja tokov Fig. 9 Ratio of compensating effects related to the current ratio Tak najvišje dopustni višje harmonski tok pa bo po moči preobremenil kondenzatorsko baterijo pri 5-harmonskem toku 26 %, pri 7-harmonskem toku 18,5 %, pri 11-harmonskem toku 11,5 ter pri 13-harmonskem toku 9,7 %. Za dimenzioniranje sesalnega kroga je zatorej izhajati predvsem iz potreb po jalovi energiji ali jalovi moči osnovne frekvence potrošnikov; preko te je lahko že dokončno definirana kapacitivnost kompenzacijske baterije. To lahko spremene le zelo močni posamezni višje harmonski tokovi lastnih potrošnikov ali pa celo višje harmonski tokovi, ki prihajajo preko magistralnih napajalnih vodov v sesalni krog kompenzacijske naprave. Sesalni krog in mreža Zaradi jasnosti smo posamezne elemente sesalnega kroga in mreže skupno prikazali na si. 10 za razmere, kakršne nastajajo pri višje harmon- skih tokovih, katerih izvor je generator G. Z mnogokratnikom višje harmonskih tokov n se posamezne upornosti spreminjajo: upornost mreže XKn = n . XK upornost dušilke XDn = n . XD X upornost kompen. baterije XCn = —- Xkn,n>(k nxSOI Slika 10 Nadomestna shema napajalnega omrežja, potrošnikov in kompenzacijske naprave s sesalnim krogom Fig. 10 Substitution scheme of the feeding line, consumers and the suetion circuit as a compensator Serijska vezava upornosti dušilke in kapacitivne upornosti kompenzacije lahko izrazimo z nadomestno upornostjo: X, X'n = nXD- n Ta pa nastopa v paralelni vezavi z upornostjo mreže. Te razmere so v odvisnosti od n prikazane na si. 11, kjer se jasno vidi, da je nadomestna ali skupna prevodnost vseh nastopajočih elementov za resonančno frekvenco neskončna. Novi moment, ki nastopa pri obračunu z upoštevanjem elementov sesalni krog in mreža, pa je prav tako razviden iz si. 11: pri določeni frekvenci n«, postane prevodnost sistema nič, oz. upornost neskončna. To pa pomeni, da se bodo vsi morebitni višje harmonski tokovi v okolici n^ močno oja-čali in tako ojačani tekli v mrežo. Pri projektira- Slika 11 Prevodnost omrežja — sesalni krog v odvisnosti od frekvence Fig. 11 Conductivity of the line- suetion circuit system depending on the frequency ZEZB 11 (77) št. 1 Sesalni krog — naprava za kompenzacijo jalove energije in za zmanjševanje višje harmonskih tokov nju torej ni dovolj spoznati razmere v resonanci, temveč so nevarne razmere za višje harmonske tokove onih frekvenc, ki so nižje od resonančne. Iz zgoraj nakazanega obračuna nadomestne vezave elementov po si. 10 se da izraziti razmerje: Xk _ n PC/PK Xr " — 1 1 + — n V Pc/PK + 1 _3L2J Pk t,7 3 2 IS tO 0.7 0.5 O,i OJ OJ 0.15 0.1 1 / nos Ji--" / / / no / / / / noo V PA 1 / / / / 12 13 1.4 1.5 16 1.7 1.8 1.9 2P 2,1 2.2 22 2.4 Razmerje med vsiljenim višje hormonskim tokom (In) in višje harmonskim tokom, ki ga absorbira omrežje (1^), smo za enostaven primer že izrazili v prvem poglavju. Na izvajanju tega poglavja tj. na upoštevanju vseh nastopajočih elementov, se to razmerje da izraziti: In _ Xk . n = Pc/Pk Ikn Xr 1 1 + 1 kjer so: Xr — nadomestna upornost sistema n^ — mnogokratnik resonančne frekvence Iz pogoja za XK/Xr = O lahko dobimo frekvenco n^, pri kateri je prevodnost sistema nič: 1 Ji. 1.2 Ta odnos je prikazan na si. 12. Iz znanih nQ in nM lahko ugotovimo, pri katerem razmerju Pc/Pk dobimo kritično območje. Na pr.: imamo sesalni krog za 7-harmonsko (nD = 7); v omrežju nastopajo tudi izraziti 5-harmonski tokovi. Kritično območje za 5-harmonske (n^, = 5) bo pri razmerju PC/PK = 2%. -0.8 1 V 1 \ V ' rv \ 1 v \ \ \ h \ 1 1 1 \ « \ _ I j ; ; n 16 _££ Pk v'/ \ \ - \ \ \\ \ 1 \ I \ Slika 12 Korelacije pogojev, ob katerih je upornost sistema mreža — sesalni krog neskončna Fig. 12 Correlations of conditions that the resistivity of the line — suction circuit system is infinite Analiza razmer celotnega sistema pa se ne more zadovoljiti samo z določitvijo ene karakteristike, napr. z določitvijo n00- Na si. 13 je prikazan potek XK/Xr za nQ = 12 za različne PC/PK- Iz poteka je razvidno, da se z večanjem moči konden-zatorske baterije Pc ali z padanjem kratkostične moči omrežja (Pk) zmanjšuje kritična frekvenca n,x, in se širi resonančno območje. Vidimo, da nam velike kompenzacijske moči, oz. majhne kratkostične moči v sistemih, kjer nastopa več višje harmonskih tokov, ne bodo povzročale težav. Prav tako je na dlani rešitev za take sisteme, kjer imamo več višje harmonskih tokov, namreč, da je najprej potrebno zgraditi sesalni krog za najnižji nastopajoči višje harmonski tok (npr.: 5), naslednja stopnja v izgradnji bo šele sesalni krog za naslednjo harmonsko (na pr. 7). Slika 13 Prevodnost sistema omrežje — sesalni krog za n = 12 Fig. 13 Conductivity of the line — suction circuit system for n = 12 Enačba sama ne pove dosti, njena funkcija, ki je prikazana na si. 14 pa ima določene značilnosti. Jasno je vidno, da je za višje harmonske tokove višjega reda od nc razmerje Ikn/In manjše od 1, kar pomeni, da se ti višje harmonski tokovi z vgradnjo sesalnega kroga za frekvenco nQ slabijo. Iz slike je tudi razvidno, da mejne vrednosti ne predstavlja n0, niti nOQ, temveč tisti harmonski tok (n,) imenujemo ga kritični harmonski, pri katerem je razmerje IKn/In =1. Pri harmonskih tokih, ki so manjšega reda, dobimo ojačenje teh harmonskih tokov v omrežju, za one pa, ki so večji od n1( pa slabljenje. Iz prejšnje enačbe sledi izraz za kritični mno-gokotnik višje harmonskega toka n, =- 1 f 5 Pc/Pk+- Iz si. 14 je ponovno razvidno, zakaj gradimo najprej sesalni krog za višje harmonski tok najnižjega reda. Z določenimi pogoji lahko nastanejo ZEZB 11 (77) štl 1 Slika 14 Razmerje med omrežnim višje harmonskim tokom in vsiljenim višje harmonskim tokom za sistem omrežje — — sesatlni krog Fig. 14 Ratio betvveen the line harmonic current and the imposed harmonic current for the line — suction circuit system namreč okoliščine, v katerih bi lahko za harmon-ski tok najnižjega reda nastopile ojačitve v omrežju. Če ugotovimo, da je ta tok frekvenčno višji od n,, ni bojazni za ojačitev. Slika funkcije za nj je prikazana na si. 15. 5 ifi 3J0 2J0 15 ; : (U 0.2-OJS a i ■ II 12 O M 15 16 u I.S (9 2j0 2J 2J 2J 2A -~ "m' Slika 15 Korelacija pogojev, ob katerih nastopa slabljenje omrežnih višje harmonskih tokov za sistem omrežje — sesalni krog Fig. 15 Correlation of conditions that line harmonic currents are minimized in the line — suction circuit system Jačanje višje harmonskih tokov, ki imajo svoje izvore pri potrošnikih, na omrežni strani, ni samo kritično zaradi povečanja prenosnih izgub, deformacije napetosti, slabšanja faznega faktorja, povzročanja motenj, itd., ampak ima lahko direktno posledico, t.j. povečanje obremenitve kompenzacijskih kondenzatorjev. Ojačani višje harmonski tokovi so posledica paralelnega nihajnega kroga med sesalnim krogom, ki je za te nižje harmonske tokove postal kapacitiven, in mrežo, ki je v vsakem primeru induktivna. Tokovi se večajo in odštevajo tako, da je razlika med tokom iz omrežja in tokom skozi kompenzacijsko baterijo enaka vsiljenemu toku: ^■n ^kn Ln Tok skozi kompenzacijsko baterijo se da izračunati iz tele relacije: 1 1 len Pc/Pk Tudi iz te enačbe si lahko izračunamo karakteristično vrednost za n, pri kateri postane tok skozi baterijo večji od generiranega višjega har-monskega toka: 1 n2 = -------- - f2P,/Pl+ ± Na si. 16 so ponovno prikazani višje harmonski tokovi, ki jih povzroči vsiljeni tok In na omrežni strani (Ikn) in na kondenzatorski strani (Icn). Vidimo, da se za vse primere višjih harmonskih tokov, katerih frekvenca je večja od kritične vrednosti n^ mrežni in kondenzatorski tok zmanjšata (Ikn/ /In < 1, Icn/In < 2). Njeni vrednosti sta za frekvenci večje od nc pozitivni. V primeru resonance (nj je višje harmonski tok v omrežju nič (Ikn = 0), kajti vsega absorbira sesalni krog (Icn = In). Pri harmonskih tokovih z nižjimi frekvencami od n,, se smer omrežnega toka (1^) obrne. Pri potrošnikih generirani višje harmonski tok povzroči pritekanje toka te frekvence iz omrežja. Pri frekvencah, manjših od n1( je ta višje harmonski tok večji od generiranega. Dobimo torej ojačanje omrežnega toka! Istočasno se ikrepi tudi višje harmonski tok skozi kondenzatorsko baterijo, saj je tudi zdaj razlika teh dveh tokov generirani višje harmonski tok. Pri frekvenci n^ je ta okrepitev višje harmonskih tokov (Ikn, Icn) neskončno. Pri frekvenci n2 dobimo kondenzatorski tok, ki je enak generiranemu (Icn = In), omrežni tok pa je seveda tudi dvojne vrednosti (Ikn = 2 In). Pri frek- Slika 16 Omrežni in kondenzatorski višje harmonski tokovi za sistem omrežje — sesalni krog. Fig. 16 Line and condenser harmonic currents for the line — suction circuit system 2EZB 11 (77) št. 1 Sesalni krog — naprava za kompenzacijo jalove energije in za zmanjševanje višje harmonskih tokov vencah manjših od nDO se obrneta tudi smeri obeh višje harmonskih tokov: Ikn teče v omrežje, Icn pa iz kondenzatorske baterije. Sesalne kroge za posamezne frekvence je potrebno graditi po vrsti nastopajočih višjih harmonskih: najprej za 5, nato 7 itd. Tudi vklapljati jih je v takem vrstem redu, izklapljati pa v obratnem. Ni pa potrebno vedno graditi sesalnih krogov za vse nastopajoče frekvence: v določenih pogojih lahko sesalni krog uporabimo za dva sosednja harmonska tokova, na pr. s tem, da zgradimo za 11- in 13-harmonski tok sesalni krog z re-sonančno frekvenco n = 12. Iz si. 16 je razvidno, da bomo dobili v omrežju oba toka (11 in 13) močno oslabljena, vendar le s pogojeni, da bo kritična frekvenca ni manjša od 11. Na si. 17 so prikazane izračunane vrednosti za tak primer, iz katerih je razvidno, da lahko sesalni krog n = 12 uporabimo vedno, razen če ni razmerje Pc/Pk pod 0,25 %, torej skoraj v vseh primerih. Iz si. 17 pa je tudi razvidno, da je tak sesalni krog nevaren v primeru, če imamo v omrežju nastopajoči 5- ali 7-harmonski tok. Na osnovah tega poglavja bomo glede na delovanje že opisane zaporne dušilke ugotovili, da dobimo zaradi njene visoke upornosti (XD/XC = = 0,06) nizko resonančno frekvenco (n0 = 4,1) ter npr. za Pc/Pk = 0,02 nizko kritično frekvenco n, = = 3,8. Vidi se, da imajo vsi višji harmonski tokovi ki nastopajo v omrežju, višjo frekvenco od kritične in zato ne more priti do nikakršnih ojačanj teh tokov. Opisane razmere so prikazane na si. 18, Slika 17 Omrežni višje harmonski tokovi za sistem omrežje — sesalni krog za n = 12 Fig. 17 Line harmonic currents for the line — suctlon circuit system for n = 12 kjer se vidi, da zaporna dušilka razdeli tokove višjih harmonskih frekvenc na omrežje (Ikn) in na kondenzatorsko baterijo (Icn) ter jih zmanjšuje v vsakem primeru, in to tako, da je njih vsota enaka toku izvora (In). Hm 3 In Jen i i i ?kn__^ i i i \ Vr" / T-—.__ — ___ \ i \ \ j,; / « / " 15 1 - - * Slika 18 Tokovne razmere pri zaporni dušilki Fig. 18 Current conditions at the blocking choke Gradnja sesalnega kroga Sesalne kroge gradimo običajno za visokonapetostno, oz. srednjenapetostno kompenzacijo napetosti od 5 kV do 35 kV. Shema celotne naprave je prikazana na si. 19, kjer se vidi, da je sesalni krog priklopljen na klasično opremljeno visokonapetostno celico z ustrezno močnim stikalom ter pretokovnimi zaščitnimi napravami. Dušilka je običajno zgrajena kot zračna dušilka za notranjo ali zunanjo montažo. Važno je ,da ima ustrezno kratkostično trdnost, ker je njena kratkostična napetost običajno nizka — kot že omenjeno — od- Sil , ^ l i Slika 19 Visokonapetostna kompenzacijska naprava s sesalnim krogom Fig. 19 High tension compensator with suctlon circuit ŽEZB 11 (77) št. 1 imamo lahko tudi več zaporednih kondenzatorjev. Običajno izberemo kondenzatorsko napetost nekaj višjo od nazivne, saj bomo del konden-zatorske moči potrebovali poleg osnovne frekvence še za moč, ki jo bomo dobili iz višjeharmon-skega toka resonančne frekvence. Če izberemo n. pr. za sesalni krog za (n = 5) 15 % višjo napetost kondenzatorjev, odpade od tega 4 % na povečano napetost na kondenzatorjih zaradi pred njimi vgrajene dušilke in nam ostane za povečanje moči le 11 % napetosti. Dejansko pomeni to 11 % povečanje napetosti 21 % zmanjšanje moči osnovne frekvence: kompenzacijske moči bomo torej dobili le 79 %, 21 % jo imamo rezervirane za višje harmonske tokove. Tako nizko izrabo kompenzacijske naprave bomo seveda redko predvideli, raje bomo izkoristili možnosti preobremenitve kompenzacijskih kondenzatorjev. Kondenzatorje smo razdelili v dve v zvezdo vezani skupini zaradi lažjega nadzora in zaščite celotne naprave. Oba zvezdišča kondenzatorjev namreč povežemo preko tokovnega (napetostnega) transformatorja in nanj priključimo zaščitno napravo. To nam registrira tudi zelo majhne nesimetrije med obema zvezdama, če pride do poškodb posameznih elementov kondenzatorjev. Slika 20 Kompenzacijska naprava Železarne Ravne 2400 kVAr 20 kV s sesalnim krogom za 250 Hz (projekt in izvedba IMP Ljubljana Fig. 20 Compensator, 2400 kVAr — 20 kV in Ravne Ironworks, with 250 c. p. s. suction circuit (Engineering and construction by IMP, Ljubljana) LITERATURA 1. Leistungsfaktorbesserung durch Kondenzatoren, W. Kafka, H. Reizuch, Siemens-Zeitschrift 5/1953 2. Verbesserung des Leistungsfaktors und Herabsetzung von Oberschwingungen durch Siebkreise, N. Hofmann-Elektrizitatsvvirtschaft 6/1957 3. Siebkreise zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei stromrichteranlagen, M. Hofamm; Siemens-Zeitschrift 4/1957 4. Oberschwingungen in Niederspannungsnetzen. F. Bieger-Siemens-Zeitschrift 8/1975 5. Vprašanje napetosti in kompenzacije v železarstvu, J. Bratina, Energetika u crnoj metalurgiji, Sisak 1971 6. Elektroenergetske instalacije v industriji, J. Bratina; Posvetovanje o električnih instalacijah, Radenci 1975 visna od frekvence višjeharmonskega toka ter moči kondenzatorske baterije. Visokonapetostne kondenzatorje razdelimo v dve v zvezdo vezani skupini; v posamezni fazi, odvisno od napetosti ZUSAMMENFASSUNG Die Blindleistungkompensationsanlagen sind meistens als Kondensatorbaterien ausgelegt. Solange wir nur mit den Stromen der Netzfrequenz zu tun haben, verursacht uns der Einbau der Kondensatoren in ein elektroenergetisches System keine Schwierigkeiten. Wegen der generierten ho-heren harmonischen Strome, welche von den derzeitigen Abnehmen vvie Gleichrichteranlagen oder Lichtbogenofen verursacht vverden, kann fiir die Strome aus der paralle-len Bindung der Netzinduktivitat und der Kondensatoren-kapazitat ein paralleler Schwingungskreis entstehen. Dieser verursacht eine Starkung von den Abnehmern (oder aus dem Netz) eingedrangten hoheren harmonischen Stromes einer Resonanzfrequenz sowohl im Netz wie durch die Kondensatorbaterie. Die Entstehung solcher ungunstiger Verhaltnisse kann auf zvvei Arten gelosst werden: mit einer Sperdrossel, welche den hoheren harmonischen Stromen den Weg durch die Kondensatorbaterie verhindert, oder mit einer Saugdrossel, welche einen Serienresonanz-kreis fur einen bestimmten hoheren harmonischen Strom bildet und fiir vvelchen der Widerstand dieses Kreises sehr klein ist. In beiden Fallen wird vor die Kondensatorbaterie eine Drossel eingebaut, welche zugleich auch als Einschalt-drossel dient. Im ersten Fall ist die Drossel grosser und muss so dimensioniert sein, dass die hintereinander ge-bundene Induktivitat der Drossel und Kondensatorkapa-zitat fur alle auftretenden hoheren harmonischen Strome der Verbraucher einen induktiven VViderstand bedeuten. So kann dieser resultierende Induktivvviderstand mit der Netzinduktivitat keinen neuen parallelen Schvvingungs kreis bilden. Im Falle eines Saugkreises ist fur dessen Resonanzfrequenz der Kreisvviderstand gleich Null; der gesamte hohere harmonische Strom dieser Frequenz wird deshalb in den Saugkreis einlaufen. Fiir Frequenzen die hoher sind als die Resonanzfrequenz wird der Saugkreis ein Induktivvviderstand, in diesen Fallen wird der Saugkreis mit der Netzinduktivitat nicht einen parallelen Schwmgungskreis bilden konnen. Fur Frequenzen die 2EZB 11 (77) št. 1 Sesalni krog — naprava za kompenzacijo jalove energije in za zmanjševanje višje harmonskih tokov niedriger sind als die Resonanzfrequenz wird der Saug-kreis ein Kapazitatswiderstand, welcher unter bestimmten Bedingungen mit der Netzinduktivitat einen neuen paral-lelen Schwingungskreis bilden wird. Dieser wurde wieder eine Gefahr fiir die Starkung der hoheren harmonischen Strome dieser neuen Resonanzfrequenz darstellen. Um diese Gefahren zu umgehen, werden die Saugkreise fiir Frequenzen gebaut, der Reihe nach wie sie auftreten: zu-erst fiir 5, dann fiir 7 u. s. w. Unter bestimmten Bedin- gungen kann ein Saugkreis auch fiir zwei benachbarte Fre-quenzen gebaut werden. Zum Beispiel Saugkreis fiir n = 12 fiir hohere harmonische Strome mit n = 11 und 13. I m Artikel sind die Beziehungen der einzelnen Parameter des elektroenergetischen Systemes analytisch darge-stellt, so dass es bei dem Bau oder der Exploatierung der Kompensationsanlagen moglich ist mit den richtigen Ein-griffen die Gefahren auszuvveichen und der Kompensation eine volle Betriebsleistung zusichern. SUMMARY Reaetive power is most often compensated by a bank of condensers of a certain capacity. Dealing with current of basic — line frequency, inserting condensers into elec-tro-energetic system does not represent difficulties. Due to harmonic currents caused by consumers like rectifiers and electric are furnaces, a parallel oscillating circuit with these currents appears in a parallel connection with the line conductivity and condenser capacity. This causes the inereased harmonic current, imposed by consumers (or from the line), of a resonant frequency in the line and through the bank of condensers. Such unfavourable con-ditions can be solved in two ways: by a blocking choke which prevents harmonic current to flow through the bank of condensers, or by a suetion choke which creates a serial resonant circuit for a certain harmonic current and for which the resistance of this circuit is very low. In both cases, simultaneously also a starting choke is built before the bank of condensers. In the first čase, this choke is bigger and of such dimensions that the series of the choke capacity and of the condenser capacity represent an induetive resistance for ali the harmonic currents of consumers. Thus the resulting induetive resistance cannot form an new parallel oscillating circuit with the line inductivity. When a suetion circuit is in question, the circuit resistance for its resonant frequency is zero: the total harmonic current of this frequency will flow into the suetion circuit. In frequencies higher than the resonant one, the suetion circuit will represent an induetive resistance, and in such a čase the suetion circuit will not create a parallel oscillating circuit with the line indueti-vity. In frequencies lower than the resonant one, the suetion circuit will represent a capacitive resistance which could form a parallel oscillating circuit with the line in-ductivity in certain conditions. In order to avoid the new danger of the inereased harmonic currents of the new resonant frequency, the suetion circuits are constructed for the frequencies in the order of their appearance: at first for 5, then for 7, etc. In special conditions the suetion circuit can be constructed also for the two neighbouring frequencies: e. g. the suetion circuit for n0 = 12 for the harmonic currents with n = 11 and 13. The paper presents analytically and graphically relationships of single para-meters in the electro-energetic system that the compen-sation can be prepared in the correct way and that it will funetion vvith a high efficiency. 3AKAKREHHE VcTpoftcraa aaa KOMneHcamiH peaKTHBHoro (6e3BaTTHoro) TOKa oSbiHHO npeACTaBAfliOT co6oft SaTapen KOHAeHcaTopoB onpeAeAeHHofl eMKOCTH. ECAH pe^b HAeT TOAhKO O TOKaX OCHOBHOii ceTeBoft »tacTOTU, TorAa BKAioieHHe KOHACHcaTopoB B 3AeKTpo3HepreTHHecKHe CHCTeMi.r He CBH3aHO C KaKHMH-AHSo 33TpyAHeHHaMH. OAHaKO TaKHMH no-TpegHTeAHMH TOKa, KaKHMH Tenepb 3BAHIOTCH HanpHMep BbinpHMH-TeAbHbie ycTpoftCTBa h 3AeKTpoAyroBbie ne4>eKTa. H3 TaKoro HeSAaronpHaTHoro noAoaceHHa bmxoa Moaao Haimi ABOflKHM cnocoSoM: hah BCTpOHTb 3arpaAHTeAbHbiii AP0cceAb, ko-Topbiii BocnpenaTCTByeT npoxo5KAeHHio tokob bucihhx rapMOHHK CKB03b KOHAeHcaTopHyio 6aTapeio, hah xe noAcoeAHHHTb norAoina-romHii APOcceAb, kotophh co3AacT nocAeAOBaTeAbHbift pe30HaHCHbifi KOHTyp AAa onpeAeAeHHbix rapMOHHK npH MHHHMaAbHOM conpo-THBAeHHH caMOro KOHTypa. B o5ohx cay^aax nepeA KOHAeHcaTopHon 6aTapeefl noACoeAHHaeTca APOcceAb, KOTopbift b to 5Ke BpeMa Bbi-noAHaeT h poAb nycKOBoro ApocceAa. B nepBOM CAyyae APOcceAb no6oAbiue. Oh AOASteH BbiTb pacciH-TaH TaK, titosti cBa3aHHbie b nocAeAOBaTeAbHyio itenb ApocceAB h KOHACHCaTOpLI 06pa30BaAH HHAYKTHBHOe conporaBAeHHe AAa Bcex noaBAaiomHxca BbictHHX rapMOHHK. CyMMapHoe hhavkthbhoc co-npoTHBAeHHe stoto KOHTypa He MoaceT npH 3TOM npHBeCTH k o6pa- 30BaHHio hoboto napaAAe.vbhoto KOAe6aTeALHoro KOHTypa cobmcctho c ceTeBOH HHAyKTHBHOCTbIO. Bo btopom cayqae (norAomaiomufi kohtyp) conpoTHBAenHe koh-Typa npH pe30HaHCH0H MacTOTe paBHO HyAio: tok rapMOHHKH pe30-naHCHoii iacTOTbi, cAeAOBaTeAbHo, noAHocTbio norAomaeTca hotao-maramHM KOHTVPOM. IIpiI HaAHHHII rapMOHHK C BbICUleH, b cpaB-Hemm c pe30HaHCH0fi, MacTOTOH norAomaiofflHH KOHTyp 6yAeT npeA-CTaBAflTb co6oh HHAYKTHBHoe conpoTHBAeHHe, npHHeM OH He B cocToaHHH 06pa30BaTb napaA.\eAbHbiit KOAeSaTeAbHUH KOHTyp co-BMecTHO c HHAyKTiffiHOCTbio ceTH. A b cAy«iae noaBAeHHa CeTH HOBblft napaAAeAbHbIH K0Ae6a-re.l&hmh KOHTyp. IlOCAeAHHH MOateT BbI3BaTb onaCHOCTb yciiAeHHH TOKOB BbICIHHX rapMOHHK 3TOH HOBOH pe30HaHCH0H HaCTOTbI. C HeAblO H30e>KaTb TaKoft onacHoeTH norAomaiofflHe KOHTypbi BCTpaHBaioTca H3 paco-aHaAHTHHeCKH. IlpH npOH3BOACTBe H HCnOAB30BaHHH KOMneHCaHHOH-HbIX yCTpOHCTB MOMfHO Ha 3TOH OCHOBe H36e«aTb OnaCHOCTH H o6ec-neHHTb noAHbifi 3(J>4>eKT KOMneHcauHH.