kompenzacija jalove energije u niskonaponskoj mreŽi
DESCRIPTION
KOMPENZACIJA JALOVE ENERGIJE U NISKONAPONSKOJ MREŽI. Kompenzacija. PERO. MARKO. IVAN. MATE. TROŠILA jalovE energijE. ASINKRONI ELEKTROMOTORI Rashladni uređaji, dizalice, ventilatori, kompresori, ručni strojevi. TRANSFORMATORI. LUČNE PEĆI i UREĐAJI ZA ZAVARIVANJE. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
KOMPENZACIJA JALOVE ENERGIJE U NISKONAPONSKOJ MREŽI
KOMPENZACIJA
MARKOPERO
IVAN MATE
TROŠILA JALOVE ENERGIJE
ASINKRONI ELEKTROMOTORI Rashladni uređaji, dizalice, ventilatori, kompresori, ručni strojevi
TRANSFORMATORI
LUČNE PEĆI i UREĐAJI ZA ZAVARIVANJE
ZASTARJELA RASVJETA KORISTI JALOVU ENERGIJU!
Uz primjenu LED rasvjete nestaje potreba za jalovom energijom
Prividna snaga S ( jedinice VA, kVA, MVA)- za određivanje komponenata električne mreže generatori, transformatori, osigurači, prekidači snage, kabeli.
I
QS
P
Trokut snage:
Prividna snaga je umnožak napona i struje računajući bez faznog pomaka.
S = U · I [VA] [V] [A]
S = P² + Q² [VA] [W] [VAr]
Prividna snaga prikazuje se zbrojem vektora radne i jalove snage.
OSNOVNO
cos φ - faktor snage
Proizvodnja energije
M~
"P""Q"
cos φ = 0,7
ZAŠTO ŽELIMO KORIGIRARTI FAKTOR SNAGE?
"P""Q"
Slučaj bez kompenzacijeIzvor mora pokrivati:
- Radnu snaga „P” - jalovu snagu „Q”
"P"Ušteda "Q"
M~
"P"
"Q"
Kompenzacija
Proizvodnjaenergije
ZAŠTO ŽELIMO KORIGIRARTI FAKTOR SNAGE?
cos φ = 0,95-1
Slučaj s kompenzacijomUšteda Q u proizvodnji i distribuciji
VEKTORSKI DIJAGRAM SNAGA
Snaga uređaja za kompenzaciju je:Qc = Q1 - Q2 Qc = P * ( tgφ1- tg φ2) Q1 = jalova snaga bez kompenzacijeP = radna instalirana snagaφ1 -> kut bez kompenzacijeφ2 -> željeni kut uz kompenzacijuIzračun iz računa za struju
U HR SE NAPLAČUJE I PREKOMPENZIRANI POGON
VRSTE KOMPENZACIJE
POJEDINAČNA
GRUPNA
CENTRALNA
HARMONICIGeneratori u mreži su izvori napona sinusnog oblika.Trošila su nelinearna i troše nesinusnu struju.Nesinusna struja po impedancijama mreže izobličava sinusni valni oblik napona.Na mjestu priključenja kondenzatora: napon bogat višim harmonicima.
StrujaNapon
PRIMJERI NELINEARNIH TROŠILA I TIPIČNIH VALNIH OBLIKA STRUJE
NORMA EN 50160:2012
Neparni viši harmoniciParni viši harmonici
Koji nisu višekratnici broja 3 Višekratnici broja 3
Red harmonika Granica [%] Red harmonika Granica [%] Red harmonika Granica [%]
5 6,0 3 5,0 2 2,0
7 5,0 9 1,5 4 1,0
11 3.5 15 0,5 6 … 24 0,5
13 3,0 21 0,5
17 2,0
19 1,5
23 1,5
25 1,5
Dozvoljene vrijednosti harmonika napona na predajnom mjestu do 25-og harmonika, izražene u postocima nazivnog napona bi trebale biti kao u tablici, no ...
Kondenzatorska baterija formira serijski titrajni krug s ekvivalentnim mrežnim induktivitetom!Za proračun rezonantne frekvencije
koristi se formula:
Hz SQ
frk
c 50
Sk = Snaga kratkog spoja na mjestu priključenjaQc = Snaga sustava za kompenzaciju
HARMONICI I REZONANCIJA
fr
STRUJNO NAPREZANJE KONDENZATORA PRI REZONANCIJI
Niski napon:Frekvencija:
Snaga transformatora:Uk:
400 V50 Hz1000 kVA6 %
Rezultat:
Rezonancija povećava razinu harmonika napona Povećana razina harmonika
ekstremno povećava struju u kondenzatoru
Povećana razina harmonika
neznatno povećava efektivnu vrijednost mrežnog napona.
v3:150Hz
v5:250Hz
v7:350HZ
v11:550Hz v13:
0 ----- 2.00 5.50 2.70 2.00 1.40 ----- 401.0
5 2513 2.00 5.56 2.73 2.06 1.47 1.10 401.025 1124 2.04 5.78 2.97 2.56 2.00 1.13 401.050 795 2.08 6.05 3.32 3.60 3.47 1.23 401.575 649 2.10 6.44 3.75 5.72 5.73 1.46 402.5
100 562 2.14 6.82 4.29 9.02 3.29 1.54 403.2125 503 2.20 7.26 5.05 6.62 1.93 1.36 402.5150 459 2.24 7.76 6.08 4.02 1.40 1.25 402.4175 425 2.28 8.31 7.53 2.78 1.40 1.26 402.8200 397 2.32 8.91 9.67 2.10 1.40 1.32 403.7225 375 2.38 9.68 12.56 2.00 1.40 1.45 405.3250 355 2.42 10.56 14.80 2.00 1.40 1.56 406.8275 339 2.48 11.61 13.61 2.00 1.40 1.53 406.6300 324 2.52 12.82 10.64 2.00 1.40 1.43 405.7
Napon mreže
V
Qc: kVAr
Frekv. Hz
Razina harmonika (%)
u odnosu na nazivni napon
Struja kond. I/INom
Rezonantna frekvencije kondenzatora i mreže
fr
PODNOŠENJE STRUJNOG NAPREZANJA PRI REZONANCIJI
x IN pri VN 50 Hz trajno
Standardni kond. IEC 831Schrack-DBSchrack-DPSchrack-DL
1.3 1.5 1.8 2.2
Podnosivo strujno opterećenje kondenzatorskih baterija pri nesinusnom naponu
MJERE PROTIV REZONANCIJENA MJESTU PRIKLJUČENJA
Ugradnja prigušnice sprječava opasnu serijsku rezonanciju kondenzatora i induktiviteta mreže u blizini dominantnih frekvencija viših harmonika napona mreže!
Mreža na frekvencijama viših harmonika više ne vidi kondenzator! Rezonantna frekvencija se pomiče ispod frekvencije dominantnog višeg harmonika napona mreže
f Hzp
r 50 1
Na primjer: p = 0,07 (7%)fr = 189 Hz
INSTALACIJA FILTERSKIH PRIGUŠNICA
Prigušnicu karakterizira parametar p - pad napona na prigušnici. Veza između rezonantne frekvencije prigušnice i parametra p je:
Prigušnica podiže temperaturu!
INSTALACIJA PRIGUŠNICA
Osnovna veličina koja određuje potrebu prigušnice je razina viših harmonika u naponu mreže.
Prigušnice se moraju koristiti ako: 7. i viši harmonici su pojedinačno veći od 1,5% 3. ili 5. harmonik veći od 2% rezonantna frekvencija sustava bliska frekvenciji istaknutih harmonika.
Izbor parametra p prigišnice: 3. harmonik dominantan: prigušnice s p=14% (fr=134Hz) 5. harmonik dominantan: prigušnica s p=7% (fr=189Hz)
KOMPENZACIJA JALOVE ENERGIJE U MREŽAMA SA MTU
Na mreži su prisutni „tonfrekvencijski” impulsi za upravljanje rasklopnim uređajima u mreži.
Zaporni krugovi za MTU frekvenciju se izvode kao paralelni titrajni krugovi prigušnice i kondenzatora
Rezonantna frekvencija zapornog kruga mora biti jednaka MTU frekvenciji, tako da uređaji za kompenzaciju ne utječu i ne slabe MTU signal!
MTU I PRIGUŠENA KOMPENZACIJA
U RH su 208 i 283 Hz najčešće MTU frekvencijeU mrežama gdje se zbog naponskih harmonika mora koristiti prigušnice nije potrebno koristiti tonfrekventne zapore, ali veličinu prigušenja je potrebno odrediti prema MTU frekvenciji:
za MTU >= 166Hz p=14% (fr=134Hz)za MTU >= 216Hz p=7% (fr=189Hz)
za 208 Hz MTU se koristi prigušnica s p =14% za 283 Hz MTU se koristi prigušnica s p = 7%
-1-2-3-4-5
cos phi 0,95 ind
543
Potrošnja jalove energije
Potrošnja radne energije
Uključenje
Isključenje
Proizvodnja radne energijeProizvodnja jalove energije
Zadani cos fi je donja granicaNema prekompenzacije pri malim opterećenjimaIspravan rad u sva 4 kvadranta
REGULACIJA FAKTORA SNAGE
PREGLED KOMPONENTI
PREDNOSTI SCHRACK KONDENZATORA Najveće trajno strujno opterećenje i do 2.2 x In.
Temperature okoline i do 65°C neprekidno.
Životni vijejk i do 170,000 h.
Integrirani otpornici za pražnjenje
Spoj na oprugu, nema otpuštanja vijaka, brza montaža
Visoka pouzdanost: - efekt samozacjeljivanja, - segmentirani film, - rastavljači pritiska,
REDOVNA TESTIRANJA U PROIZVODNJI
Po proizvodnji svi kondenzatori prolaze testiranje
Testiraju se s 2.15 x Un kroz 2 sekunde prema IEC 831 standardu i potom dodatni test s1.85 x Un kroz 18 sekundi prema Schrack standardu.
Slijedi provjera: Kapaciteta Faktora gubitaka u dielektriku Otpornika za pražnjenje Curenja poklopca i kućišta
Naši kupci mogu biti sigurni da će dobiti kondenzatore provjerene kvalitete.
MODULI i SUSTAVI KOMPENZACIJE
Do 500 kVAr snage
Kompakatn dizajn(velika snaga u malom prostoru) Kompaktna konstrukcija(sve u jednom komadu)Univerzalan i prilagodljiv(za sve vrste ormara)Velika primjenjivost(potrebno je samo nekoliko modula)Jednostavno rukovanje(brza montaža)
350
700
300
2 x 50 kvar sa
filterim
a (p=7%)
PREDNOSTI MODULA
Konstrukcijske prednosti
KONSTRUKCIJA ORMARAAUTOMATSKE KOMPENZACIJE
Montaža C-modula brza jednostavna jeftina
KONSTRUKCIJA ORMARAAUTOMATSKE KOMPENZACIJE
Maksimalno 5 modula po 100kVAr s odgovarajućom ventilacijom
Na slici: 300kVAr (2x 25kVAr i 5x 50kVAr)
KONSTRUKCIJA ORMARAAUTOMATSKE KOMPENZACIJE
Priključak je standardno osiguran gore ili dolje
31 Antun Mihanović 03/08 – Pregled uređaja za kompenzaciju jalove energije
Očistiti / promjenitifilter ventilacije
Provjeritiventilator
Provjeriti vizualno sve komponente, postavke PFC releja (broj koraka za uključenje ) itd.
Provjeriti namještenosttermostata (30°C)
Mjerenje:Mjerena struja je(1,44A/kvar kod 400V/50Hz)
ODRŽAVANJE
Kondenzatori
Moduli
Ormar
IQ
Osnova = kvaliteta + sigurnost (struja, temperatura), izdržljivost
Prihvatljiva cijena = ušteda na materijalima za montažu pribor, vrijeme, različitost, jednostavnost
Ormar standardnih dimenzija i RAL boje lako se uklapa u polja GRO-a, izrezani potrebni otvori prije nanošenja boje
Inteligentan relej za kontrolu kompenzacije = idealna karakteristika upravljanja + jednostavno sučelje + poruke za alarm
PREGLED KOMPONENATA
Our Strengths...Vrhunska kvaliteta
Prih
vatlj
iva
cije
na
Jednostavno
rukovanje
UMJESTO ZAKLJUČKA
Hvala za Vašu pažnju