Информация за компенсацията на Индуктивна и Капацитивна мощност
Компенсация на реактивна мощност
Необходимост от компенсацията. Принцип на компенсацията. Видове компенсация
Подобряване качеството на електрозахранване и намаляване на хармониците
Как да подобрим качеството на ел. захранване и начините за редуцираме на хармоничните изкривявания.
Код за поръчка:
Характерът на съвременното потребление, в много случаи се определя от интензивното внедряване на електротехническо оборудване, преобразуващо електрическата енергия с помощта на ключови вентилни елементи (честотни задвижвания, тиристорно управление на ПТД, UPS системи и др.)
В резултат се получава изкривяване на синусоидата на захранващото напрежение, а в разпределителната мрежа освен активната мощност – Р и реактивната – Q се появява и мощността на изкривяване (distortion power) D, обусловена от генерация на токове на всички хармоници. При това се снижават енергетичните показатели на задвижванията, увеличава се натоварването на силовите трансформатори, възможни са и прекъсвания в работата на редица електронни устройства.
В този случай: S2 = P2+Q2+D2
Най-уязвими към въздействието на хармониците са кондензаторните батерии за компенсация на cosφ. Даже незначителни нива на хармониците може да предизвика тяхното прегряване. Също така е възможна поява на някои от хармоничните честоти резонанс между капацитета на кондензаторите и индуктивния импеданс на системата, което съществено увеличава изкривяването на V и съответно и загубите на ел. енергия в мрежата. Независимо от появата на активни силови филтри за хармоници, в много от случаите за намаляване на един от показателите за качеството на ел. енергията – коефициента на изкривяване – се прилагат пасивни силови филтри за хармоници (LC филтри). Те представляват за дадената резонансна честота минимално съпротивление. Трябва да се отбележи, че тъй като най-големият брой ел. елементи с нелинейна характеристика са свързани на страна ниско напрежение (до 1 kV), то е най-желателно филтрирането на хармониците да става именно на тази страна, защото по този начин се предотвратява разпространението им в мрежа по-високо напрежение.
Предлаганите от фирма "СТИМАР" ЕООД пасивни резонансни LC филтри от типа 4RF14 са събрани на базата на еднотипни взаимозаменяеми компоненти на SIEMENS и се прилагат в трифазни мрежи 400 V, 50 Hz при дял на нелинейния товар, превишаващ 50% на сумарната присъединена мощност или в качеството на входен (мрежов) филтър на системата честотен преобразувател-двигател. Като цяло филтрите 4RF14 подтискат 5-ти, 7-ми, 11-ти и 13-ти хармоник до 90%. Те могат да се използват съвместно с дроселирани ККУ в случаите на необходимост от едновременна филтрация и точно компенсиране на реактивната мощност.
Допустим ток за филтрирания хармоник [А] |
Кондензаторна мощност [kVar] |
Номинален ток [А] |
Филтър за 5-ти хармоник | Филтър за 7-ми хармоник | Филтър за 11/13-ти хармоник |
---|---|---|---|---|---|
42
|
29
|
42
|
4RF14 03-3BB05
|
4RF14 03-3BB07
|
4RF14 03-3BB011
|
63
|
44
|
63
|
4RF14 04-3BB05
|
4RF14 04-3BB07
|
4RF14 04-3BB011
|
84
|
58
|
84
|
4RF14 06-3BB05
|
4RF14 06-3BB07
|
4RF14 06-3BB011
|
125
|
87
|
125
|
4RF14 09-3BB05
|
4RF14 09-3BB07
|
4RF14 09-3BB011
|
166
|
115
|
166
|
4RF14 12 3BB05
|
4RF14 12 3BB07
|
4RF14 12 3BB011
|
188
|
130
|
188
|
4RF14 13-3BB05
|
4RF14 13-3BB07
|
4RF14 13-3BB011
|
252
|
175
|
252
|
4RF14 18-3BB05
|
4RF14 18-3BB07
|
4RF14 18-3BB011
|
Код за поръчка: B44066F****R480
AHF3050 | AHF3100 | AHF3300 | |
---|---|---|---|
Основно напрежение | 3 × 340 … 530 V AC | ||
Основна честота | 49 ... 61.2 Hz ±2% | ||
Тип на захранващото напрежение | 3-фазно с и без неутрален проводник TN; TT; IT (U фаза-PE < 500 V) |
||
Продължителен ток |
50 A
|
100 A
|
300 A
|
Пиков ток |
125 A
|
250 A
|
750 A
|
Пулсираща честота |
16 kHz
|
||
Разширение на мощността |
(до) 5 елемента могат да работят паралелно
|
||
Предназначение |
елиминиране на токовите хармоници до 50-ти
|
||
Охлаждане, условия на околната среда, условия за електромагнитна съвместимост | |||
Охлаждане |
Принудено въздушно охлаждане или естествено охлаждане
|
||
Температурен диапазон | с принудителна циркулация до 55 °C (2% на K) |
||
Загуба на мощност [kW] |
1.5
|
3.0
|
7.0
|
Изисквания към охлаждащия въздух, [m3/h] |
650
|
1,300
|
2,500
|
Височина на инсталиране |
до 1,000 м над морското равнище
с принудителна циркулация до max. 2,000 m (1.7% на 100 m) |
||
Влажност на въздуха |
< 95%, некондензиран
|
||
Стандарт |
EN 61000-4-2 до EN 61000-4-5
|
||
Класификация на околните условия | 3K3 по DIN IEC 721-3-3 | ||
Сертификати | CE (UL и CSA се изготвят) |
Код за поръчка:
Настройка на устройствата и визуализация
PF регулатор BR7000
Показание на дисплея и записване на параметрите на мрежата
Тип | BR7000 |
Оперативно напрежение | 110 ... 230 V AC ±15%, 50/60 Hz |
Измервателно напрежение (3-фазно) | 3 · 30 … 440 V AC (L-N), 50/60 Hz |
Измервателен ток (3-фазен) | 3 · X: 5A / X:1A избираемо |
Консумирана мощност | < 3 VA (с активирани 15 релета) |
Чувствителност | 50 mA / 10 mA |
Превключващи изходи | |
Релейни изходи за кондензаторни разширения | 15 релета, свободно програмируеми за превключване на 1- или 3-фазни кондензатори |
Релета за аларма | 1 |
Програмируеми релета за съобщения | 1 |
Релета за вентилатор | 1 |
Превключваща мощност на релетата | 250 V AC, 1000 W |
Брой на активните изходи | програмируемо |
Опериране и показание на дисплея | напълно осветен графичен дисплей 128 × 64 пиксела |
Езици на менюто | D / E / ES / F / RU / TR |
Брой на стъпките на регулиране | 20 |
Свободно редактируеми стъпки на регулиране | 1 чрез редактор |
Регулиране | регулиране на всяка фаза (L-N ) и ( L-L) |
Режими на опериране | 1- фазно: до 3 · 5 еднофазни кондензатори 3- фазно: до 15 трифазни кондензатори смесен режим: за балансиране и компенсиране |
Принцип на регулиране | последователно превключване, кръгово превключване, режим на самостоятелно оптимизирано интелигентно превключване |
4-квадрантно опериране | |
Автоматично оптимизиране | възможно |
Измерване на тока вътре в кондензатора | възможно |
необходим cosφ | 0.3 ind ... 0.3 cap регулируем |
2-ри необходим cosφ | 0.3 ind ... 0.3 cap регулируем |
Време на включване | избираемо от 1 sec до 20 min |
Време на изключване | избираемо от 1 sec до 20 min |
Време на разреждане | избираемо от 1 sec до 20 min |
Вътрешен часовник/няколко таймера | да |
Ръчно опериране | да |
Фиксирани стъпала/пропускане на стъпала | програмируемо |
Съобщение за нулево напрежение | стандартно |
Показания/Функции на дисплея | |
Показание на параметрите на мрежата Като реална стойност/в %/като графика |
3- фазни cos φ, V, I, f, Q, P, S, ΔQ, THD-V, THD-I |
Голям дисплей на 3 параметъра на мрежата | избор в меню "редактор на дисплея" |
Режим осцилоскоп | възможно |
Точност | ток/напрежение: 1% активна, реактивна, пълна мощност: 2% |
Вградена помощна функция | зависи от контекста, разясняващ текст |
Запаметяваща функция | |
Запаметяване на максимални стойности Запаметяване на минимални стойности |
напрежение, ток, активна, реактивна и пълна мощност, температура, THD-V, THD-I, напрежение |
Запаметяване на превключващи операции | всеки изход, възможно по отделно пренастройване |
Запаметяване на времето на опериране | всеки кондензатор, възможно по отделно пренастройване |
Запаметяване на грешки | грешката се регистрира в разясняващ текст със записано време |
Мониторинг на температурата | автоматично изключване на стъпки |
Обхват на измерване на температурата | –30 … 100 °C |
Интерфейс | 2 независими, изолирани интерфейса RS485 (MODBUS RTU, системен интерфейс) |
Измерване на мрежата-, анализиране- и софтуер за параметризиране | за PC, включен в доставката |
Външни изходи | 230 V AC, изолирани |
2. cosφ необходим за достигане | чрез външен вход или чрез събитие |
Корпус | монтиране в табло DIN 43 700, 144 × 144 × 60 mm |
Тегло | 1 kg |
Оперативна околна температура | –20 … +60 °C |
Клас на защита според DIN 40 050 | отпред: IP54, отзад: IP20 |
Стандарт за безопасност | IEC 61010-1:2001, EN61010-1:2001 |
Устойчивост на смущения | EN50082-1:1995 |
Устойчивост на ЕМС | IEC61000-4-2:8kV IEC61000-4-4:4kV |
Съществена част е опцията за контрол на последователността на свързване от потребителя в допълнение към сериите за интегриран контрол, която позволява регулаторът да се използва във всички мрежи за компенсация.Индикацията на различни фазни параметри, както и запазването на данни от работата на компенсиращото устройство позволяват анализ на грешките и системен мониторинг.Благодарение на всеобхватните функции на дисплея могат да бъдат заместени няколко аналогови уреда.
Регулаторът е предназначен за стандартно оперативно напрежение от 230 VAC (L-N), измервателно напрежение 30÷300 VAC (L-N) 50/60Hz и измервателен ток 5A или 1A (програмируем).При други оперативни напрежения е необходим напреженов трансформатор
Регулаторът е предназначен за стандартно оперативно напрежение от 230 VAC (L-N), измервателно напрежение 30÷300 VAC (L-N) 50/60Hz и измервателен ток 5A или 1A (програмируем).При други оперативни напрежения е необходим напреженов трансформатор.
Общи | |||
---|---|---|---|
Тегло
|
1 кг.
|
||
Кутия
|
144 х 144 х 60мм
|
||
Условия на околната среда | |||
Клас на напрежение
|
III
|
||
Степен на замърсяване
|
2
|
||
Работна температура
|
-10C° ÷ +70C°
|
||
Температура на съхранение
|
-20C° ÷ +75C°
|
||
Чувствителност към смущенията
|
EN55082-2.1995
|
||
Указания за безопасност
|
EN61010-1 03.1994+A2 05.1996 /
IEC1010-1 1990+A1 1992 |
||
Положение на монтаж
|
всяко
|
||
Клас на влажност
|
15% до 95% без конденз
|
||
Степен на защита
Лицева част Задна част |
IP54 според IEC529/DIN 40050 IP20 според IEC529/DIN 40050 |
||
Действие
|
|||
Захранващо напрежение
|
230VAC, 50 и 60Hz
|
||
Зададен cosφ
|
0.8 индуктивен - 0.8 капацитивен
|
||
Диапазон на времето за включване и за разреждане
|
1 - 12000 секунди
|
||
Брой на поредиците на съотношенията на стъпалата
|
-Превключване в зададена поредица
-Кръгово/линейно/ превключване -Самооптимизиращ се интелигентен начин на управление |
||
Измерване | |||
Диапазон на измерваното напрежение
|
30÷300VAC фаза към нула
(50÷525V междуфазно) |
||
Основна честота
|
50 и 60 Hz
|
||
Измерване на ток
/токов трансформатор/ |
х/1 и х/5А
|
||
Минимален работен ток
|
40 mA
|
||
Максимален ток
|
5.3 A
|
||
Време на изключване на кондензаторни групи при отсъствие на измервателно напрежение
|
<15ms
|
||
Превключвателни изходи
|
|||
Релейни изходи
|
|||
Брой релета
|
6 и 12 стъпки
|
||
Напрежение на превключване/мощност
|
max. 250VAC, max. 1000W
|
||
Максимална честота на превключване
|
0.25Hz
|
||
Експлоатационен живот
|
|||
Механична част
|
>30x10 превключвания
|
||
Експлоатационен живот ел. част
|
>5х10 превключвания
(товар=200VA, cosφ=0.4) |
||
Реле за аларма
|
6 параметъра
|
Валцовъчните машини за производство на стомана изискват голямо количество енергия, за оформянето на горещия метал в листове, пръти и други профили. Тайландската компания Thai Steel Profile не прави изключение. За да се произвежда висококачествена армировъчна стомана, при капацитет до 320 000 тона, ел. захранването на Thai Steel се състои от 6 трансформатора, с обща мощност от 15MVA. Докато 2 от трансформаторите (трансформатори 5 и 6, вижте таблицата) захранват линейни товари, 4 трансформатора (от 1 до 4) с обща мощност 11MW са предназначени основно за захранване на нелинейните товари на валцовъчните постояннотокови двигатели с инверторно задвижване.
Трансформатор 1 |
22/0.64 KV, 3 MVA |
3 DC двигателя с мощност 250 KW | |
2 DC двигателя с мощност 350 KW | |
Трансформатор 2 |
22/0.64 KV, 3 MVA |
3 DC двигателя с мощност 250 KW | |
2 DC двигателя с мощност 350 KW | |
Трансформатор 3 |
22/0.64 KV, 2.5 MVA |
1 DC двигател с мощност 250 KW | |
3 DC двигателя с мощност 350 KW | |
Трансформатор 4 |
22/0.64 KV, 2.5 MVA |
1 DC двигател с мощност 250 KW | |
3 DC двигателя с мощност 350 KW | |
1 DC двигател с мощност 172 KW | |
Трансформатор 5 |
22/0.4 KV, 2.0 MVA |
AC двигатели с и без честотни преобразуватели |
|
Трансформатор 6 |
22/0.4 KV, 2.0 MVA |
AC двигатели и ел.инсталации |
За да се гарантира качеството на продуктите, които се използват в строителството на високи сгради, промишлени предприятия, пътища, мостове, магистрали, язовири, летища и т.н., компанията Thai Steel инвестира не само във висококачествени машини, а и в развитие на процесите. По тази причина, компанията инсталира още в началото система за компенсация на реактивна мощност, с цел подобряване качеството на енергията и пестене на енергия.
Основните цели бяха:
За съжаление кондензаторните батерии, които са били фабрично инсталирани в системата за компенсация на реактивна мощност (10 x 150 kvar, 760 V за ТР1, ТР2, ТР3 и ТР4) са се пръснали или били повредени след само няколко години експлоатация. Ето защо Thai Steel искали да намерят обяснение за преждевременната повреда и прилагане на нови надеждни решения възможно най-бързо. По тази причина производителите на стомана се обърнаха към ITM - Тайландска ел. инженерингова компания, специализирана в областта на компенсацията на реактивна мощност, предлагаща продукти, произведени от фирма EPCOS AG, Германия. Фирма ITM е една от малкото местни инженерингови компании с необходимия инженерингов опит и апаратура за измерване и анализиране на ел. мрежата и качеството на мощността и напрежението.
Общ RMS: |
356.66 V |
DC Ниво: | 0.15 V |
Основен (H1) RMS: | 356.53 V |
Общо хармонично изкривяване THD: | 4.92 %FND (Even: 0.41 %FND, Odd: 4.90 %FND) |
Анализи на мрежата и извадка от анализа на мрежата според EN 50160. |
Главният мениджър на ITM - Thumrongdej Mungcharoen, който има над 20 години опит в сферата на компенсацията на реактивна мощност и елиминиране на хармониците бе извикан, за да се идентифицират причините за повредите. За да се провери качеството на мощността като цяло и по-специално хармониците, той инсталира енергиен анализатор, който събира възможно най-много данни (фиг.1). При оценяване на измерените данни, ITM откри най-високи стойности на THD по ток (THD-I), както и силно колебание на общото хармонично изкрияване по напрежение (THD-V). THD-I имат стойности от 35 до над 200 процента, докато средните стойности на THD-V варират между 2 и 6 процента. За предпазване на кондензаторите, а също и намаляване хармоничното замърсяване, ITM предложи инсталиране система за компенсация на реактивна мощност с инсталиране на антирезонансни реактори.
“Базирайки се на нашия анализ, ние препоръчваме първоначално инсталираните 760 V кондензатори да бъдат заменени с 800 V MKK кондензатори от серията PhaseCap® premium на EPCOS,” обяснява Mungcharoen. Новите кондензатори да бъдат инсталирани заедно с реактори, разработени специално за приложения с големи натоварвания и – за разлика от кондензаторите – са работили нормално.
“Една система за компенсация на реактивна мощност, която отговаря на всички изисквания, дори на най-трудните условия може да бъде проектирана с правилното ноу-хау надеждни компоненти.” Thumrongdej Mungcharoen, главен мениджър на ITM, Тайланд |
Thai Steel тогава поръчали на фирма ITM да се инсталират четиринадесет стъпки от по 170kVAr при 800V, всяка оборудвана с шест кондензатора PhaseCap premium MKK800-D-25-11 и един кондензаторPhaseCap premium MKK800-D-20-11.
Серията PhaseCap premium, която се използва успешно при вятърни генератори и индустриални приложения от много години, предлагат няколко основни характеристики и предимства:
След инсталацията през 2007г., ITM повториха измерванията си, демонстрирайки че PhaseCap premium кондензаторите не само значително подобряват cos (phi), а също така и стойностите на общото хармонично изкривяване. THD-V се намали до 1 - 5 процента, а THD-I между 20 и 80 процента. Благодарение на постигнатия успех на инсталирането и функционирането на кондензаторите PhaseCap premium, през Юли 2008 TSC реши да се обзаведе с допълнителни седем стъпки с кондензатори Un = 800 V.
Цялостната филтро-компенсираща система се състои от 10 стъпки по 150 kvar, 7% фактор на разстройване. Всяка стъпка се превключва посредством капацитивен контактор.
Разстроени системи за компенсация
Разстроените системи за компенсация на реактивна мощност се използват във всички случаи на високо хармонично изкривяване. В допълнение към намаляването на реактивната мощност, те също така са способни значимо да намалят хармониците в системата. Експлоатационният живот на кондензатора и на цялата система също е повишена, благодарение на намаляването на хармониците. Разстроените системи за компенсация се състоят от кондензатор и филтриращ реактор, настроен в предварително зададен диапазон, което се отразява в последователна резонансна верига (Фиг. 2). По този начин, естествената резонансна честота на системата е под доминиращия хармоник и не близко до някой съществуващ хармоник. В инсталацията на Thai Steel, петият хармоник (250 Hz) е доминиращ. По тази причина, резонансната честота на филтриращата верига е проектирана за 189 Hz, което означава че системата за компенсация следователно има фактор на разстройване 7 процента (Фиг. 3).
Разстроената система за компенсация може значимо да намали хармониците в системата.
Извършените измервания преди и след новата инсталация и оценката на стойностите показа, че целите на Thai Steel бяха напълно спазени (Фиг. 4). Стойностите на THD по ток и напрежение бяха значително подобрени, което доведе до подобряване качеството на мощността и стабилизиране на захранването.
Симулиран хармоничен ток (в червено) с и без компенсация при 7 процента фактор на разстройване.
Предизвикателствата, пред които са поставени Thai Steel ясно показват, че е необходимо много повече от просто комбиниране на няколко компонента, за да направите една система за компенсация на реактивна мощност ефективна. Базирайки се на инженерни познания, оценяването на съществуващите условия и измерването на ключовите параметри, ККУ и качеството на мощността, специалистите от ITM създадоха решение заедно с EPCOS, разработено да отговори на изискванията на производителя на стомана. Успехът при Thai Steel е добро доказателство за предимствата на решенията за качеството на мощността на EPCOS.
Автор: Lukas Motta, Product Marketing Manager, Power Factor Correction
TDK-EPC отпразнува отварянето на втория си завод в Малага, Испания. Новата фабрика за разработка и производство на кондензаторни батерии се намира в индустриалния парк Parque Tecnológico de Andalucía, и е разположен на 6000 м2 площ. Има и отделна сграда с площ 1500 м2 за лаборатория и офиси на R&D.
Продуктите, произведени в Málaga, включват не само доказаните приложения в сфери като индустриални системи, автомобилна електроника и др., но също така обещават растеж на пазара в сферата на възобновяемата енергия.
Иновативни продукти, които помагат за предпазването на околната среда и повишават енергийната ефективност
Новият завод на TDK-EPC ще произвежда кондензаторни батерии, които основно се използвант във вятърни генератори и фотоволтаични системи и за ефективно предаване на енергия. Кондензаторните батерии са ключови компоненти, например в системи за предаване на високо напрежение DC (HVDC). HVDC е технология за пренос на мощност на дълги разстояния. Системите HVDC осигуряват много малки загуби при преноса на мощност – само около 3% на 1000 км. Загубите при стандартен пренос (AC) са два пъти по-високи.
Уред за измерване на напрежение и ток в ел. мрежите. LCD дисплей с подсветка. За монтаж на вратата на ел. табло - 96X96 mm.
Мрежов анализатор за измерване на основни ел. параметри - ток, напрежение, честота, мощност, фактор на мощността. LCD дисплей с подсветка.
Мрежов анализатор с графичен цветен дисплей за измерване на всички ел. параметри и качеството на мощността. Комуникация по RS485 и TCP/IP (Опция).
Мощен Powermeter и Анализатор качеството на мощността с цветен графичен дисплей. Измерва всички ел. параметри и анализ на хармониците, съгласно EN50160. Съхранява данните в собствена памет за 2 години. Комуникация по TCP/IP и RS485. Монтаж: на вратата на ел. табло или на DIN шина.
Компактен уред за измерване на електроенергия и електрическите параметри. LCD дисплей; Комуникация по RS485
Многоканален електромер ElNet MC
Многоканален електромер, обединяващ в един уред 12 броя 3-фазни или 36 монофазни електромера. Цветен графичен дисплей. Комуникация: RS485 и TCP/IP
Безплатен и лесен за употреба софтуерен пакет за мониторинг и съхранение на информацията от мрежовите анализатори. Графично показание на трендовете, показание измерванията в реално време.
Уеб базиран софтуер за мониторинг на енергията, следене измерените показания в реално време, събития, създаване на трендове. Създаване на доклади, съгласно стандарта EN50160 за Анализатора ELNet PQ.
Софтуер за следене работата на компенсационните реактори
специализиран софтуер, предназначен да следи работата на компенсационните (шунтовите) реактори.
Изграждане на системи за енергиен мениджмънт
Фирма СТИМАР предлага изграждане на системи за енергиен мениджмънт
© 2024 STIMAR 1 LTD
Начало | Каталози | Карта на сайта | Контакти
Website created & SEO by:
инж. Любомир Иванов