Sarcini monofazate

Sarcini monofazate

In paragraful 1.2 s-au studiat problemele fundamentale ale procesului de conectare a unei sarcini capacitive la o sursa de curent alternativ monofazat de unde rezulta ca dupa amortizarea componentei tranzitorii (datorata rezistentei echivalente a circuitului) la bornele capacitatii ramane componenta de regim permanent, care pulseaza cu pulsatia tensiunii sursei generatoare .Componenta periodica are pulsatia tensiunii sursei generatoare, este defazata in urma fata de aceasta cu un unghi foarte mic (de ordinul gradelor si mai mic) si amplitudinea aproximativ egala cu a tensiunii sursei (usor diminuata).

Ne punem acum problema: ce marimi caracterizeaza procesul de deconectare al acestei sarcini capacitive si care solicita aparatul de comutatie cu care se realizeaza comutatia?

Putem da un exemplu practic, concret: intr-o intreprindere, functie de cerintele procesului tehnologic, se deconecteaza consumatori de putere reactiva; ca rezultat, daca se mentine conectata bateria de condensatoare ce asigura factorul de putere dorit, instalatia respectiva intra intr-un regim (nedorit) de supracompensare. Pentru a evita acest regim, bateria se realizeaza din trepte si sub actiunea instalatiei de automatizare se da comanda de deconectare - de exemplu - a unei trepte a bateriei. Lucrand in aceleasi ipoteze ca in cazul procesului de deconectare a unei sarcini inductive de la o sursa de curent alternativ, respectiv arcul electric care se amorseaza intre contactele aparatului de comutatie se stinge definitiv si la prima trecere naturala prin zero a curentului, putem desena diagramele valorilor instantanee ale marimilor ce caracterizeaza procesul de comutatie studiat (fig.1.32).

a) schema electrica; b) diagramele marimilor c) diagrama fazoriala

Fig. 1.32 Deconectarea unei sarcini capacitive monofazate

Trebuie facuta o precizare: in cazul bateriilor de condensatoare conectate pe retele de medie tensiune, distanta intre baterie si sursa este mare (ceea ce si face ca procesul de conectare sa aiba, in cele mai multe cazuri, caracter oscilant amortizat); ca urmare, in regim permanent se produce efectul Ferranti.

In momentul intreruperii circuitului (t=0), condensatorul este surprins incarcat la potentialul ( in absenta efectului Ferranti). Ca urmare, borna 2 a aparatului de comutatie va ramane la acelasi potential, in timp ce borna 1 urmareste variatia potentialului sursei. Tensiunea de restabilire este si se observa ca ea depaseste amplitudinea tensiunii sursei cu cantitatea ; in cazuri normale, aceasta cadere de tensiune pe reactanta liniei (rezistenta oricum s-a neglijat) este sub 5%.

In concluzie, la trecerea curentului prin zero, se produce un salt brusc de tensiune in linia de alimentare; oscilatiile pe frecventa proprie in circuitul sursei nu afecteaza decat putin partea initiala a tensiunii de restabilire. In lipsa efectului Ferranti, diagramele valorilor instantanee ale marimilor sunt prezentate in figura 1.32.