Teljesítménygazdálkodási és meddőgazdálkodási rendszerek teljeskörű szolgáltatása

Az villamosenergia előállítására, átvitelére és elosztására jelenleg szinte kizárólag váltakozó áramot használnak. Ennél az energiatípusnál kétféle teljesítményfajtát különböztetünk meg. A legfontosabb teljesítmény természetesen a fogyasztó által hasznosított teljesítmény, pl. a motor hajtási teljesítménye vagy az olvasztókemence hő teljesítménye. Ezt hatásos teljesítménynek nevezzük. A hatásos teljesítmények általános értelemben olyan teljesítmények, amelyeket a fogyasztó valamiképpen kivesz a hálózatból. A fogyasztó semmiképpen nem ad vissza hatásos teljesítményt az energia-előállítónak.

Az összes elektromágneses elven működő gépnél és készüléknél (pl. transzformátorok, fojtótekercsek és motorok) a működésből adódóan egy másik teljesítmény is fellép. E berendezésekben ugyanis a rákapcsolt váltakozó áram frekvenciájának ütemében mágneses mező jön létre, majd szűnik meg. Ez ehhez szükséges teljesítményt a hálózatból vesszük ki. Mivel az a teljesítmény a mágneses mezőben nem kerül felhasználásra, csak tárolódik, a mágneses mező megszűnésekor visszafolyik a hálózatba. Ezt a teljesítmény ingázó vagy meddő teljesítménynek nevezzük.

A mágneses mező meddő teljesítményének az energiatermelő és –fogyasztó közötti ingázó szállítása induktív meddő áram segítségével történik, amely természetesen az energiatermelőben és a vezetékben veszteségi hőt hoz létre. Ezért kívánatos az energiatermelőt és a vezetékeket mentesíteni e meddő teljesítménytől, mert utána minkét berendezés jobban terhelhető hatásos teljesítménnyel és ezáltal jobban kihasználható.

Az induktív meddő áramtól való mentesítés a legjobban egy hasonló fajtájú meddő árammal érhető el, amely azonban ellenkező irányban folyik, és ezáltal megszünteti, ill. kompenzálja az induktív meddő áramot. Ezt a követelményt ideális módon teljesíti a kondenzátorokban az elektromos mező létrehozásához szükséges meddő áram, mert ugyanolyan ütemben ingadozik, mint az induktív meddő áram, azonban olyan időbeli fáziseltolódással, hogy (a kondenzátor megfelelő méretezése esetén) létrejön a kívánt kompenzálás. A meddő teljesítmény ezután már csak a fogyasztó és a kompenzáló eszköz között ingázik. Ha tehát egy ilyen kompenzáló berendezést közvetlenül az induktív meddő teljesítményt igénylő fogyasztóhoz kapcsolunk, akkor a vezeték és az energiatermelő a legkedvezőbb esetben egyáltalán nem vezet meddő áramot, így optimális hatásos teljesítményt szállíthatnak.

A kompenzálás módjai:

  • egyedi kompenzálás (közvetlen a fogyasztónál),
  • csoportos kompenzálás (helyileg egymás mellett működő induktív fogyasztó van összefogva),
  • központi kompenzálás (teljesítmények ingadozása miatt szabályozón keresztül) a csatlakoztatott fogyasztók meddő teljesítményéhez igazított.