Ocena wpływu generatora synchronicznego w urządzeniach kogeneracyjnych na wewnętrzną instalację elektryczną zakładu produkcyjnego pod kątem możliwości optymalizacji parametrów sterowania

Głównym celem wytwarzania energii elektrycznej w skojarzeniu z energią cieplną w urządzeniach kogeneracyjnych jest minimalizacja strat, a więc i kosztów przesyłu tych energii na duże odległości. Artykuł stanowi wprowadzenie do problemu optymalnego wykorzystania generatora synchronicznego nie tylko w celu wytwarzania energii elektrycznej oraz cieplnej, która w tym przypadku traktowana jest, jako energia odpadowa, ale także poprawy, jakości energii elektrycznej w instalacji wewnętrznej zakładu. Analizie poddano wpływ, jaki wywiera na wewnętrzną instalację elektryczną zakładu generator synchroniczny o mocy znamionowej czynnej 192kW (pozornej 276kVA) i napięciu znamionowym 0,4kV zainstalowany w urządzeniu kogeneracyjnym z silnikiem gazowym tłokowym, opalanym biogazem oczyszczalnianym. Starano się także uwzględnić aspekt ekonomiczny i wpływ na środowisko. Technologia spalania paliw gazowych w silnikach cieplnych uważana jest za technologię przyjazną środowisku. Związana jest z emisją głównie związków gazowych w postaci CO, SO2, NOx, węglowodorów alifatycznych oraz śladowych ilości pyłu. Stwierdzono wyraźną koniczność powiązania układów regulacyjnych systemu kogeneracji oraz układu do kompensacji mocy biernej w instalacjach gdzie moc elektryczna wytwarzana jest porównywalna z mocą elektryczną pobieraną z sieci elektroenergetycznej. Związane jest to z problemami z przekompensowaniem mocy biernej przy załączeniu najmniejszego stopnia baterii kondensatorów. Badania i pomiary wykonano analizatorem jakości energii elektrycznej oraz oscyloskopem na instalacji wewnętrznej czynnego obiektu Oczyszczalni Ścieków w Dębicy.

---

The main objective of generating electricity in combination with thermal energy in cogeneration devices is to minimize energy loss, and thus the cost of the transfer of energy over long distances. The article provides an introduction to the problem of the optimal use of synchronous generator not only to produce electricity and thermal energy, which in this case is treated as waste energy, but also to improve the quality of electricity in an internal installation of the plant. I have analysed the impact which the synchronous generator with a nominal active power of 192kW (apparent power 276kVA) and rated voltage of 0,4kV installed in the cogeneration device with internal combustion engine fuelled by biogas has on internal electrical installation of the plant. I have also taken into account the economic aspect and the influence on the environment. The technology of burning gaseous fuels in heat engines is considered to be environmentally-friendly. It is mainly linked to the emission of gaseous compounds in the form of CO, SO2, NOx, aliphatic hydrocarbons and trace amounts of dust. It was stated that cogeneration regulatory systems and reactive power compensation system need to be linked in installations where the electrical energy produced is comparable with electrical power charged from the power grid. This is connected with the problems of the overcompensation of reactive power using the lowest level battery of capacitors. Tests and measurements have been performed on an active object in wastewater treatment plant in Dębica with the use of electrical power analyzer and oscilloscope.