KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 13.
Jaką rolę spełnia bateria kondensatorów C w sieci elektroenergetycznej, której schemat przedstawiono na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest związany z egzaminem zawodowym dla elektryków, w kwalifikacji EE5.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Bateria kondensatorów w sieci elektroenergetycznej służy do kompensacji mocy biernej (zwykle indukcyjnej), co poprawia cos φ i zmniejsza prąd pobierany z sieci.
Nie jest to układ do obniżania prądu rozruchowego silników ani do "równoważenia" prądów zwarciowych; nie jest też typowym filtrem zakłóceń radioelektrycznych.

Pełne wyjaśnienie:

Bateria kondensatorów dołączona do sieci elektroenergetycznej pełni przede wszystkim funkcję kompensacji mocy biernej. W praktyce wiele odbiorników (np. silniki indukcyjne, transformatory) pobiera moc bierną indukcyjną, co obniża współczynnik mocy cos φ i powoduje wzrost prądu płynącego w przewodach. Zastosowanie kondensatorów dostarcza do układu moc bierną pojemnościową, dzięki czemu część zapotrzebowania na moc bierną jest pokrywana "lokalnie", a sieć jest odciążona.

Dlatego odpowiedź "Kompensuje moc bierną w układzie." jest właściwa: kompensacja zwykle prowadzi do poprawy cos φ, zmniejszenia strat I2R w liniach i ograniczenia spadków napięcia. W obiektach zasilanych z rozdzielni (także infrastruktura techniczna) poprawa cos φ ma znaczenie eksploatacyjne i ekonomiczne.

Pozostałe odpowiedzi opisują inne, odrębne zjawiska:

  • "Obniża prąd rozruchowy silników." – redukcja prądu rozruchowego jest realizowana przez rozruszniki (np. układy łagodnego rozruchu, przełączniki gwiazda–trójkąt, falowniki) lub odpowiednie sterowanie. Bateria kondensatorów w sieci nie jest typowym środkiem do ograniczania prądu rozruchowego.
  • "Równoważy jednofazowy prąd zwarciowy." – prądy zwarciowe zależą od impedancji źródła i sieci oraz od miejsca zwarcia; ich ograniczanie/kształtowanie realizuje się innymi środkami (zabezpieczenia, dławiki, konfiguracja sieci). Kondensatory nie służą do "równoważenia" prądów zwarciowych.
  • "Ogranicza emisję zakłóceń radioelektrycznych." – kondensatory mogą występować w filtrach przeciwzakłóceniowych, ale bateria kondensatorów w sieci elektroenergetycznej ma inną funkcję (kompensacja mocy biernej), a nie typowe tłumienie emisji RFI/EMI.

Na egzaminie warto zapamiętać: kondensatory w sieci = kompensacja mocy biernej (poprawa cos φ), natomiast filtrowanie zakłóceń i rozruch silników to zwykle osobne układy o innej konstrukcji i miejscu włączenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moc bierna to część mocy w obwodach prądu przemiennego związana z magazynowaniem energii w polu magnetycznym lub elektrycznym. Nie wykonuje pracy użytecznej, ale zwiększa prąd w przewodach. Jej nadmiar pogarsza cos φ i podnosi straty przesyłu.
Kondensatory dostarczają moc bierną pojemnościową, która "znosi" (kompensuje) moc bierną indukcyjną pobieraną przez odbiorniki. W efekcie maleje prąd bierny płynący z sieci, poprawia się cos φ, a sieć i transformator są mniej obciążone.
Gdy odbiorniki są indukcyjne, prąd jest opóźniony względem napięcia. Dołączenie kondensatorów wprowadza prąd wyprzedzający, więc suma wektorowa prądów ma mniejsze przesunięcie fazowe. To zmniejsza udział mocy biernej i podnosi współczynnik mocy cos φ.
Typowe skutki to niski cos φ, większy prąd w przewodach, większe straty cieplne i większe spadki napięcia. W praktyce może to oznaczać gorsze parametry zasilania urządzeń oraz ryzyko dodatkowych kosztów energii biernej w rozliczeniach.
Nie jest to jej podstawowe zadanie. Ograniczanie prądu rozruchowego realizuje się zwykle przez układy rozruchowe (np. softstart, falownik) lub odpowiednie przełączenia uzwojeń. Bateria kondensatorów działa na bilans mocy biernej całej instalacji, a nie na sam rozruch.
Bateria kondensatorów to zestaw kondensatorów (często w stopniach załączanych automatycznie), przeznaczony do kompensacji mocy biernej. Montuje się ją zwykle w rozdzielniach, przy transformatorach lub w pobliżu grup odbiorników, aby kompensacja była możliwie "lokalna".
Częsty błąd to mylenie baterii kondensatorów z kondensatorem rozruchowym silnika albo z kondensatorem w filtrze przeciwzakłóceniowym. Pomaga sprawdzić kontekst: "sieć elektroenergetyczna" i "bateria" zwykle oznaczają kompensację mocy biernej i poprawę cos φ.
Stosuje się ją, gdy instalacja ma dużo odbiorników indukcyjnych (silniki, transformatory) i pojawia się niski cos φ lub duży przepływ mocy biernej. W obiektach technologicznych ma to znaczenie dla obciążenia zasilania, jakości napięcia oraz kosztów eksploatacyjnych.
Bateria kondensatorów w sieci jest zwykle dołączona równolegle do szyn/odbiorów i opisana jako układ kompensacji (często wielostopniowy). Filtry przeciwzakłóceniowe są zwykle elementem zasilania pojedynczego urządzenia i zawierają kombinację kondensatorów oraz dławików.
Tak, przewymiarowanie może prowadzić do zbyt "pojemnościowego" charakteru obciążenia, niepożądanych zmian napięcia i problemów eksploatacyjnych. Dlatego baterie często są stopniowane i sterowane automatycznie, aby dostosować kompensację do aktualnego obciążenia.
info

Około 43% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw elektroenergetyki (moc czynna/bierna, cos φ)
  • Materiały dydaktyczne z elektrotechniki dla szkół branżowych/technikum (kompensacja mocy biernej)
  • Instrukcje producentów baterii kondensatorów (opis funkcji i typowych zastosowań)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego