Na této stránce
Pro dimenzování nízkonapěťové kompenzační kondenzátorové baterie, vypočítejte jalový výkon potřebný k přechodu z naměřeného účiníku na cílový účiník, poté tento výsledek ověřte vzhledem k minimálnímu zatížení, harmonickému spektru, spínacímu cyklu, dostupnému zkratovému proudu a teplotním limitům rozváděče. Výpočet poskytuje teoretický požadavek v kvar. Sám o sobě však nevybírá bezpečnou kondenzátorovou baterii, stykač, tlumivku, pojistku ani jistič.
Základní výpočet je:
Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)
kde:
Qcje požadovaný kapacitní jalový výkon v kvar;Pje reprezentativní činný výkon v kW;phi1je fázový úhel odpovídající stávajícímu účiníku posunutí;phi2je fázový úhel odpovídající cílovému účiníku posunutí.
Konečný návrh musí zůstat mírně induktivní v rámci deklarovaného provozního rozsahu, pokud energetická společnost nebo studie elektrické soustavy nevyžaduje jiné chování. Automaticky necilte na účiník 1,00 a neinstalujte standardní kondenzátorovou baterii v síti s vysokým obsahem harmonických bez prověření rizika rezonance.
Shrnutí inženýrského rozhodnutí
- Vypočítejte požadovaný výkon v kvar z naměřeného činného výkonu a účiníku základní harmonické při reprezentativních provozních podmínkách, nikoliv pouze z připojené zátěže.
- Prověřte provozní režimy při minimálním zatížení a provozu generátoru, aby pevné nebo předimenzované stupně nezpůsobily přechod instalace do kapacitního účiníku.
- Před výběrem standardních kondenzátorů, hrazených tlumivek, laděných filtrů nebo aktivní filtrace harmonických změřte stav harmonických; neexistuje žádné univerzální procento THD, které by rozhodovalo o každém projektu.
- Koordinujte kondenzátory, tlumivky, spínací přístroje, ochranné přístroje, vodiče, vybíjecí komponenty a ventilaci jako jeden celek.
- Považujte tento výpočet za předběžné dimenzování. Konečné ověření musí využít projektová data o zkratových proudech, aplikační tabulky výrobce a příslušné požadavky IEC na sestavy.
Vstupní údaje potřebné před dimenzováním
Obhajitelný výběr začíná naměřenými provozními daty, nikoliv pouze kVA transformátoru, výkonem připojených motorů v koňských silách nebo nejnižším účiníkem zjištěným na faktuře za elektřinu.
| Vstup | Proč na tom záleží | Preferované podklady |
|---|---|---|
| Napětí elektrické soustavy, frekvence, fáze a uspořádání uzemnění | Definuje požadavky na připojení kondenzátoru, izolaci, spínání a ochranu | Jednopólové schéma a měření v místě instalace |
| Profil činného výkonu v kW | Stanovuje skutečnou zátěž, která vyžaduje kompenzaci | Intervalový elektroměr nebo záznam kvality elektrické energie během reprezentativního cyklu |
| Stávající účiník základní harmonické | Řídí výpočet kvar základní harmonické frekvence | Měřicí přístroj schopný vykazovat účiník základní harmonické, je-li k dispozici |
| Celkový účiník a harmonické spektrum | Odhaluje zkreslení, které samotné kondenzátory nemusí opravit | Analyzátor kvality elektrické energie v zamýšleném místě připojení |
| Minimální, normální a maximální zatížení | Zabraňuje nadměrné kompenzaci během období nízkého zatížení | Zaznamenaný profil zátěže, nikoliv jeden okamžitý údaj |
| Cílový účiník | Nastavuje cíl kompenzace | Tarif dodavatele, smlouva o připojení nebo projektový požadavek |
| Inventář nelineárních zátěží | Indikuje riziko rezonance a harmonických proudů | Jmenovité hodnoty a provozní režim VFD, systémů UPS, usměrňovačů, svářeček, nabíječek EV a podobných zátěží |
| Jmenovitý výkon a impedance transformátoru | Ovlivňuje zkratovou odolnost a rezonanci sítě | Typový štítek transformátoru a údaje ze studie |
| Dostupný zkratový proud | Vyžadováno pro koordinaci ochranných prvků a sestav | Výpočet poruchových stavů nebo ověřená návrhová hodnota |
| Podmínky instalace | Ovlivňují chlazení, vzdálenosti, stupeň krytí rozváděče a životnost komponent | Údaje o okolní teplotě, nadmořské výšce, ventilaci, znečištění a krytí |
Pokud čtenář potřebuje pouze terminologii a princip činnosti, použijte stávající Plný název APFC a provozní příručka. Tato stránka začíná tam, kde tato definice končí: převodem údajů o lokalitě na předběžnou specifikaci rozváděče.
Základní účiník není vždy skutečným účiníkem
Pro téměř sinusovou elektrickou soustavu je účiník běžně vyjádřen jako cos phi, kosinus fázového úhlu mezi napětím a proudem. V síti napájející nelineární zátěže přidává zkreslení proudu další vliv.
- Základní účiník popisuje fázový vztah mezi základní harmonickou napětí a základní harmonickou proudu.
- Skutečný účiník je činný výkon dělený zdánlivým výkonem za použití kompletních průběhů RMS.
Paralelní kondenzátor dodává jalový výkon o základní frekvenci a může zlepšit účiník základní harmonické. Neruší však harmonický proud vytvářený usměrňovačem, frekvenčním měničem, UPS nebo spínaným zdrojem. Objekt tedy může vykazovat zlepšený účiník základní harmonické, zatímco celkový účiník zůstává omezen zkreslením.
Tento rozdíl mění rozhodnutí o návrhu. Pokud je nízký účiník způsoben hlavně induktivním jalovým výkonem, může být vhodná kondenzátorová baterie. Pokud je hlavním faktorem zkreslení, projekt může vyžadovat také tlumivky, laděný filtr, aktivní harmonický filtr nebo úpravy nelineárních zátěží. Řešení musí vycházet z naměřených průběhů a analýzy sítě, nikoliv pouze z jedné celkové hodnoty účiníku.
Výpočet požadovaného výkonu kondenzátorové baterie v kvar
Krok 1: Výběr reprezentativního činného výkonu
Použijte činný výkon odpovídající provoznímu stavu, pro který má být kompenzační systém určen. Pevná baterie připojená k jednomu trvale zatíženému motoru může využít deklarované provozní údaje daného motoru, v souladu s limity výrobce motoru. Centrální automatická baterie by měla obvykle vycházet z profilu zatížení, který zahrnuje období minimálního, normálního a špičkového provozu.
Krok 2: Převod účiníku na činitele jalového výkonu
Pro každý účiník:
tan phi = sqrt(1 - PF^2) / PF
Poté vypočítejte:
Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)
Vzorec a doplňkové výpočty rozváděče jsou rovněž shrnuty ve VIOX elektrické vzorce pro návrh nízkonapěťových rozváděčů.
Vypočítejte kvar kondenzátorové baterie pomocí nástroje VIOX
Použijte Nástroj VIOX pro výpočet a korekci účiníku pro zadání činného výkonu, stávajícího účiníku, cílového účiníku, napětí a uspořádání fází. Vypočítá předběžný požadavek na kompenzaci a porovná zdánlivý výkon a síťový proud před korekcí a po ní.
Kalkulačka modeluje jeden vyvážený provozní bod pomocí vztahu výkonového trojúhelníku. Výsledek v kvar není konečnou specifikací baterie, protože nemodeluje kolísání zátěže, praktické spínací stupně, harmonickou rezonanci, tolerance kondenzátorů, koordinaci ochranných prvků ani oteplení rozváděče. Před výběrem zařízení pokračujte v kontrolách uvedených níže.
Řešený příklad: 400 kW z 0,75 na 0,95 PF
Předpokládejme vyváženou třífázovou zátěž s:
- činný výkon:
P = 400 kW; - stávající účiník základní harmonické:
PF1 = 0,75 induktivní; - cílový účiník základní harmonické:
PF2 = 0,95 induktivní; - napětí soustavy:
400 V sdružené napětí; - vhodnost pro harmonické zatím nebyla stanovena.
tan phi1 = sqrt(1 - 0.75^2) / 0.75 = 0.882
tan phi2 = sqrt(1 - 0.95^2) / 0.95 = 0.329
Qc = 400 x (0.882 - 0.329)
Qc = přibližně 221 kvar
Teoretický požadavek je tedy přibližně 221 kvar v uvedeném provozním bodě.
Zdánlivý výkon a proud vedením na straně zdroje se rovněž mění:
| Stav | Zdánlivý výkon | Přibližný proud vedením při 400 V |
|---|---|---|
| Před kompenzací, účiník 0,75 | 400 / 0.75 = 533 kVA |
533 000 / (sqrt 3 x 400) = 770 A |
| Po kompenzaci, účiník 0,95 | 400 / 0.95 = 421 kVA |
421 000 / (sqrt 3 x 400) = 608 A |
Toto snížení se vztahuje na část před bodem připojení kompenzace. Nesnižuje proud uvnitř vinutí motoru ani neeliminuje ztráty uvnitř samotné zátěže.
Nepřevádějte 221 kvar přímo do objednávky. Zvolená jmenovitá baterie a její stupně musí odpovídat profilu zátěže, dostupným standardním jmenovitým hodnotám, toleranci napětí, toleranci kondenzátorů, harmonickému zatížení, konstrukci tlumivek, chování regulátoru a riziku kapacitního účiníku při minimálním zatížení.

Zvolte architekturu kompenzace
Umístění a způsob spínání určují, která část elektrické soustavy získá výhodu odlehčení proudu a jak se banka chová při změnách zátěže.
| Architektura | Nejlepší volba | Hlavní hranice návrhu |
|---|---|---|
| Individuální pevná kompenzace | Jedna stabilní indukční zátěž pracující po dlouhou dobu | Musí být blokována se zátěží a zůstat v mezích povolených kvar stanovených výrobcem zařízení |
| Skupinová kompenzace | Několik zátěží, které se spouštějí a vypínají společně | Provozní stav skupiny musí být předvídatelný |
| Centrální automatická stupňovitá kompenzační baterie | Proměnlivá zátěž zařízení s mnoha provozními kombinacemi | Regulátor, měřicí transformátor proudu, rozlišení stupňů, rychlost spínání, harmonické a chování při nízkém zatížení musí být koordinovány |
| Rychlá tyristorově spínaná kompenzace | Rychle kolísající zátěže, kde je spínání stykačem příliš pomalé nebo způsobuje nadměrné opotřebení | Vyžaduje návrh tepelné, polovodičové, harmonické a ochranné části specifický pro danou aplikaci |
Centrální automatická kompenzace je často praktická, protože obsluhuje celou následnou zátěž a soustředí údržbu na jedno místo. Neodstraňuje však jalový proud z napájecích vedení umístěných za baterií. Individuální kompenzace může více odlehčit napájecímu vedení, ale vyžaduje užší koordinaci s každou zátěží.
Zkontrolujte provozní režimy generátoru a transformátoru
Banka navržená pro provoz v síti může být nevhodná, pokud instalace přejde na generátor s nižší zkratovou odolností nebo odlišnou schopností dodávat jalový výkon. Definujte, zda musí být banka během provozu generátoru blokována, omezena nebo řízena jiným způsobem. Rovněž posuďte transformátory s nízkým zatížením: trvale připojená banka může vytvářet kapacitní jalový výkon, pokud chybí hlavní induktivní zátěž.
Výběr velikosti stupně bez vytváření kapacitního účiníku
U automatické banky je celkový výkon v kvar pouze jednou z konstrukčních proměnných. Nejmenší stupeň určuje rozlišení, zatímco sekvence stupňů určuje, jak přesně banka následuje zátěž.
Použijte zaznamenaný profil jalového výkonu k zodpovězení čtyř otázek:
- Jaká je nejmenší opakovatelná změna induktivního výkonu v kvar, která by měla aktivovat stupeň?
- Jaké je nejnižší zatížení, při kterém zůstane banka aktivní?
- Vytvoří nejmenší připojený stupeň kapacitní účiník při minimálním zatížení?
- Jak často bude každý stupeň spínat během běžného výrobního cyklu?
Ilustrativní kompenzační baterii o výkonu 225 kvar lze rozdělit na stejné nebo nestejné stupně, ale správnou sekvenci nelze zvolit pouze na základě celkového výkonu v kvar. Menší první stupeň zlepšuje rozlišení, ale zvyšuje počet spínacích prvků, nároky na ochranu, kabeláž, tepelné ztráty, náklady a body údržby. Regulátor s rotačním využíváním stupňů může rovnoměrně rozložit provozní zátěž, ale jeho spínací program musí odpovídat fyzickým jmenovitým hodnotám stupňů.
Důležité je také zpoždění odezvy regulátoru. Krátké zpoždění může vést k reakcím na krátkodobé změny zátěže a urychlit opotřebení kontaktů. Dlouhé zpoždění může způsobit, že rychle se měnící zátěž zůstane nedostatečně kompenzována. U zátěží, které se mění rychleji, než je schopna kompenzační baterie spínaná stykači následovat, zvažte statický nebo hybridní systém namísto pouhého zkrácení zpoždění regulátoru.
Harmonické mohou změnit správný výpočet kvar v selhání baterie
Indukčnost napájecí sítě a přidaná kapacita tvoří rezonanční obvod. Pokud se jeho vlastní frekvence nachází v blízkosti harmonické přítomné v instalaci, může dojít k zesílení napětí a proudu. Důsledky mohou zahrnovat nadproud kondenzátoru, přepálené pojistky, poškození stykače, přehřátí tlumivky, nežádoucí vypínání nebo nadměrné zkreslení napětí.
Norma IEC 61642 poskytuje pokyny pro filtry a paralelní kondenzátory v průmyslových AC sítích ovlivněných harmonickými. Technická příručka společnosti ABB rovněž vysvětluje, že sériovou tlumivku lze zvolit tak, aby kombinace kondenzátor-tlumivka byla naladěna pod nejnižší významnou harmonickou, čímž se sníží riziko rezonance se sítí.
Nepoužívejte jednu univerzální mezní hodnotu THD
Tvrzení typu “použijte tlumivky nad 5 % THD” není úplným pravidlem pro výběr. Riziko závisí na:
- velikostech jednotlivých harmonických a jejich fázových vztazích;
- zkratová odolnost elektrické soustavy a impedance transformátoru;
- výkon kondenzátorové baterie v kvar a počet připojených stupňů;
- umístění nelineárních zátěží a baterie;
- změny v topologii sítě a provozu generátoru;
- stávající filtry, kabely a další kondenzátory.
Změřte harmonické spektrum v navrhovaném místě připojení za reprezentativních provozních stavů. Klešťový měřicí přístroj s funkcí true-RMS dokáže identifikovat abnormální proud kondenzátoru, ale pro stanovení řádu harmonických, rizika rezonance a obhajitelného návrhu zmírnění je zapotřebí analyzátor kvality elektrické energie a systémová studie.
Zvolte harmonickou odezvu, nikoliv pouze napětí kondenzátoru
| Stav sítě | Předběžné pokyny | Vyžadováno ověření |
|---|---|---|
| Převážně lineární zátěže, nízké naměřené zkreslení, nebylo identifikováno žádné riziko rezonance | Standardní kondenzátorová baterie může být vhodná | Potvrďte jmenovité hodnoty kondenzátoru, spínání, ochrany a sestavy |
| Významná nelineární zátěž a riziko rezonance | Hraděná kondenzátorová baterie s tlumivkou | Analýza harmonického spektra, ladění, napěťového namáhání kondenzátoru, tepelného jmenovitého výkonu tlumivky a topologie |
| Jeden nebo více harmonických řádů vyžaduje cílenou absorpci | Laděný pasivní filtr | Studie filtru pro konkrétní případ zahrnující tolerance komponent a změny v síti |
| Široké nebo měnící se harmonické spektrum, kde jsou jalová kompenzace a řízení zkreslení oddělenými požadavky | Aktivní nebo hybridní řešení může být vhodné | Studie kvality elektrické energie, dynamické požadavky a kompatibilita zařízení |

A detuned reactor není automaticky harmonickým filtrem. Jeho primárním účelem v kompenzačním rozváděči je obvykle posunout sériovou rezonanci pod nejnižší významnou harmonickou a omezit zesílení. Laděný pasivní filtr je záměrně navržen tak, aby poskytoval nízkou impedanci v okolí zvoleného harmonického řádu. Tyto funkce nesmí být zaměňovány.
Přidání tlumivky rovněž zvyšuje napětí základní frekvence na kondenzátoru. Jmenovité napětí kondenzátoru musí být proto koordinováno s laděním tlumivky, napětím elektrické soustavy, tolerancemi a harmonickými poměry. Výběr kondenzátoru pouze na základě jmenovitého napětí přípojnice může být u kompenzačního rozváděče s tlumivkami nedostatečný.
Koordinujte kompletní PFC panel
Jmenovitý proud kondenzátoru pro symetrickou třífázovou baterii je:
Ic = 1000 x Qc / (sqrt 3 x U)
Pro příklad 225 kvar, 400 V:
Ic = 1000 x 225 / (sqrt 3 x 400)
Ic = přibližně 325 A
Toto je jmenovitý proud základní frekvence, nikoliv jmenovitá hodnota jističe, pojistky, stykače, kabelu nebo přípojnice. Jmenovité hodnoty komponent musí zohledňovat příslušné tolerance kondenzátorů, kolísání napětí, harmonické proudy, spínací přechodové jevy, okolní podmínky, seskupení a odzkoušenou nebo ověřenou konstrukci sestavy.
Kondenzátory a tlumivky
Specifikujte normu kondenzátoru, jmenovité napětí, jmenovitý výkon v kvar při skutečném provozním napětí, frekvenci, toleranci, maximální povolený proud, vybíjecí zařízení, teplotní kategorii a bezpečnostní mechanismus pro konec životnosti. U kompenzačního rozváděče s tlumivkami specifikujte sladěnou kombinaci kondenzátor-tlumivka, ladicí údaje, ztráty tlumivky, tepelnou třídu, teplotní ochranu a požadované větrání.
Spínací přístroje
Nabíjení kondenzátoru vytváří vysokofrekvenční zapínací přechodový jev. Stykač pro všeobecné použití vybraný pouze na základě ustáleného proudu nemusí být vhodný. Specifikujte stykač pro spínání kondenzátorů nebo jiný spínací přístroj s deklarovanou schopností spínání kondenzátorů, odpovídajícím řízením zapínacího proudu a koordinací s jističem pro ochranu proti zkratu. Kategorie užití stykačů podle IEC AC-6b je spojena se spínáním kondenzátorových baterií; VIOX průvodce kategoriemi užití stykačů vysvětluje, proč na kategorii užití záleží.
Pokud zátěž vyžaduje rychlé spínání, ověřte, zda je opodstatněné použití tyristorového spínání. Polovodičové spínání mění tepelnou, izolační, poruchovou a řídicí konstrukci; nejde pouze o rychlejší náhradu stykače.
Ochrana proti zkratu a přetížení
Ochranný systém musí řešit dostupný poruchový proud a chování kondenzátorové baterie v ustáleném i přechodovém stavu. Potvrďte:
- očekávaný zkratový proud v místě připojení baterie;
- vypínací a zapínací schopnost ochranného přístroje;
- tepelná odolnost vodičů a přípojnic;
- efektivní (RMS) proud kondenzátoru a tlumivky při deklarovaném harmonickém spektru;
- spínací proudový náraz bez nežádoucího vybavení;
- koordinace s jednotlivými stupni a vstupním přístrojem baterie;
- požadavky na odpojení a bezpečnou údržbu;
- koordinační tabulky výrobce nebo ověřené doklady o sestavě.
Nepoužívejte univerzální násobitel pro jističe nebo pojistky bez kontroly zvoleného kondenzátoru, tlumivky, spínacího přístroje, vypínací charakteristiky ochranného přístroje a příslušné normy. VIOX poskytuje samostatné produktové zdroje pro MCCB a pojistky nízkého napětí, ale konečné dimenzování musí vycházet z navržené kombinace, nikoliv z obecného poměru z blogu.
Vybíjení a řízení akumulované energie
Kondenzátory mohou po odpojení udržovat nebezpečné napětí. Specifikujte vybíjecí zařízení a ověřte deklarované parametry reziduálního napětí a doby vybíjení požadované příslušnou normou a projektem. Návrh musí rovněž zabránit opětovnému připojení dříve, než reziduální napětí klesne na povolenou úroveň. Zpoždění regulátoru není náhradou za ověřené vybíjecí uspořádání.
Uspořádání regulátoru a proudových transformátorů
Automatický regulátor potřebuje informace o napětí a proudu, které reprezentují jak zátěž, tak vliv kondenzátorové baterie. U běžného centrálního uspořádání je proudový transformátor instalován před připojením zátěže a baterie, aby regulátor viděl čistou výměnu jalového výkonu se zdrojem. Přesné umístění, fázové přiřazení, převod, polarita a fázová reference regulátoru musí odpovídat schématu výrobce.
Nesprávná polarita nebo fázové přiřazení proudového transformátoru může způsobit, že regulátor připojí kapacitu, když by ji měl odpojit. Prostudujte principy měření v Proudové transformátory vs. napěťové transformátory a během uvádění do provozu ověřte zobrazení regulátoru podle známého stavu zátěže.
Skříň a tepelný návrh
Kondenzátory, tlumivky, stykače, ochranné přístroje, vodiče a přípojnice, to vše přispívá k tvorbě tepla. Tlumivky mohou vyžadovat vyhrazené proudění vzduchu nebo fyzické oddělení od kondenzátorů citlivých na teplotu. Návrh rozváděče musí ověřit:
- okolní teplotu a nadmořskou výšku;
- nárůst vnitřní teploty a cestu ventilace;
- rozestupy mezi komponenty a pravidla orientace stanovená výrobcem;
- proudovou zatížitelnost přípojnic a vodičů;
- dielektrické vzdálenosti a povrchové cesty;
- stupeň krytí skříně a podmínky znečištění;
- termostat reaktoru, termostat rozváděče, řízení ventilátoru a strategie alarmu, je-li použita;
- přístup pro kontrolu, ověření bezpečného vybití a výměnu.
Mapa norem pro specifikaci orientovanou na IEC
| Standardní | Relevantní rozsah v tomto návrhu |
|---|---|
| IEC 61921 | Nízkonapěťové AC paralelní kondenzátorové baterie pro kompenzaci účiníku, včetně baterií se zabudovaným spínacím a řídicím zařízením |
| IEC 60831-1 | Self-healing shunt capacitor units and banks for AC systems up to and including 1,000 V; performance, rating, safety, installation, and operation |
| IEC 61642 | Aplikace pasivních filtrů a paralelních kondenzátorů v průmyslových AC sítích ovlivněných harmonickými složkami |
| IEC 61439-1 a příslušná část pro rozváděče | Ověření kompletního rozváděče nízkého napětí, je-li to relevantní |
| Řada IEC 60947 | Relevantní spínací, řídicí, izolační a ochranné přístroje podle rozsahu jejich výrobkové normy |
Komponenta s odkazem na IEC nezajišťuje shodu kompletního rozváděče. Výrobce rozváděče musí ověřit kompletní návrh podle příslušné normy pro rozváděče a deklarovaných provozních podmínek. Regionální pravidla provozovatelů distribučních soustav, národní instalační předpisy a projektové specifikace mohou přidávat další požadavky.
Postup uvádění do provozu
Uvádění do provozu by mělo prokázat měřicí řetězec, spínací logiku, elektrickou odezvu a tepelné chování, spíše než pouze ukázat, že všechny kroky lze uzavřít.
- Odpojte rozváděč, ověřte nepřítomnost napětí a před kontrolou se ujistěte, že jsou všechny kondenzátory vybité.
- Zkontrolujte jmenovité hodnoty komponent, průřezy vodičů, záznamy o utahovacích momentech, uzemnění, vzdálenosti, sladění tlumivek a kondenzátorů a koordinaci ochranných prvků.
- Ověřte napěťové reference regulátoru, převodový poměr CT, polaritu CT, přiřazení fází a blokování generátoru nebo externí blokování.
- Pod napětím vyzkoušejte řídicí obvod a před povolením automatického spínání stupňů potvrďte funkčnost alarmů a teplotních vstupů.
- Spínejte každý stupeň jednotlivě a potvrďte očekávanou změnu fázových proudů, kvar, směru účiníku a indikaci regulátoru.
- Zkontrolujte, zda žádný stupeň nezpůsobuje kapacitní účiník při deklarovaném minimálním provozním zatížení.
- Zaznamenejte proudy kondenzátorů a tlumivek pomocí přístrojů s funkcí true-RMS a porovnejte je s deklarovanými jmenovitými hodnotami a projektovou studií.
- Změřte harmonické napětí a proudu při provozu reprezentativních nelineárních zátěží.
- Ověřte spínací frekvenci, rotaci stupňů, prodlevu vybíjení/znovupřipojení, ventilaci a alarmy abnormální teploty.
- Po dosažení stabilních provozních podmínek systému proveďte tepelnou revizi při zátěži a základní výsledky si uschovejte pro účely údržby.
Jakýkoli nevysvětlený nadproud, rychlá aktivace pojistek, cvakání stykače, abnormální hluk tlumivky, přehřívání nebo nárůst napěťového zkreslení vyžaduje před pokračováním v automatickém provozu prošetření.
Kontrolní seznam poptávky pro kondenzátorovou baterii
Poskytněte dodavateli nebo výrobci rozváděčů následující informace:
- napětí soustavy, frekvenci, fáze, uspořádání uzemnění a bod připojení;
- profil minimálního, normálního a maximálního zatížení v kW/kvar;
- stávající a cílový účiník základní harmonické a celkový účiník;
- harmonické spektrum a měřicí bod;
- inventura nelineárních zátěží a provozní harmonogram;
- kVA transformátoru, impedance a provozní režimy generátoru;
- dostupný zkratový proud a požadovaná zkratová odolnost sestavy;
- vypočtený kompenzační výkon v kvar a preferovaná pevná/automatická/rychlá architektura;
- požadované rozlišení stupňů a očekávaná spínací frekvence;
- rozhodnutí o standardním, detunovaném, laděném filtračním, aktivním nebo hybridním provedení;
- jmenovité hodnoty kondenzátorů a tlumivek, údaje o ladění a tepelná ochrana;
- provozní zatížení spínacího přístroje a doložení koordinace při zkratu;
- požadavky na přívodní a stupňovou ochranu, odpojení a vybíjení;
- funkce regulátoru, podrobnosti o CT, komunikace, alarmy a blokování;
- stupeň krytí IP rozváděče, okolní teplota, nadmořská výška, ventilace, kabelové vstupy a dostupný prostor;
- platné normy IEC, národní předpisy, dokumentace, rutinní ověřování a záznamy o uvedení do provozu.
Pro podporu výběru poskytněte společnosti VIOX napětí elektrické soustavy, naměřený profil zatížení, stávající a cílový účiník, zprávu o harmonických, údaje o transformátoru, úroveň poruchového proudu, požadavky na stupně a podmínky rozváděče. Tyto vstupy jsou nezbytné před koordinací stykačů, ochrany obvodů, distribučních komponent a hardwaru panelu.
Často Kladené Otázky
Měla by být kompenzační baterie dimenzována na dosažení účiníku 1,00?
Standardně nikoliv. Kolísání zátěže a měření může při lehčím provozu změnit cílovou hodnotu 1,00 na kapacitní účiník. Použijte cílovou hodnotu distributora nebo projektu a zachovejte odpovídající rezervu induktivního účiníku, pokud studie elektrické soustavy nestanoví jinak.
Mohou kondenzátory kompenzovat účiník harmonických?
Kondenzátory kompenzují jalový výkon základní harmonické frekvence. Neeliminují harmonický proud z nelineárních zátěží. Skutečný účiník proto může po kompenzaci zůstat pod hodnotou účiníku základní harmonické.
Kdy je automatická kondenzátorová baterie lepší než pevná baterie?
Automatická stupňovitá baterie je obecně vhodnější, pokud se induktivní kvar během provozního cyklu výrazně mění. Pevná baterie je vhodná pouze tehdy, je-li kompenzovaná zátěž a její provozní stav dostatečně stabilní a baterie nemůže zůstat připojena bez této zátěže.
Odstraňuje detuned tlumivka harmonické?
Ne nutně. V kompenzační baterii se detuned tlumivka běžně používá k posunu rezonance kondenzátoru a tlumivky pod nejnižší významnou harmonickou a ke snížení rizika zesílení. Laděný pasivní filtr je záměrně navržen pro konkrétní řád harmonické.
Kam by měl být instalován proudový transformátor (CT) regulátoru APFC?
Jeho umístění musí regulátoru umožnit měřit čistou zátěž a vliv kondenzátorové baterie. V běžném centrálním uspořádání to znamená před zátěž i baterii, ale přesná fáze, polarita a zapojení musí odpovídat schématu výrobce regulátoru.
Zdroje a normy
- IEC 61921:2017 – Výkonové kondenzátory: Nízkonapěťové kompenzační rozváděče účiníku
- IEC 60831-1:2014 – Self-healing shunt power capacitors up to 1,000 V
- IEC 61642:1997 – Průmyslové AC sítě ovlivněné harmonickými
- ABB – Kompenzace účiníku a filtrování harmonických v elektrických soustavách
- Eaton – Kompenzace účiníku: Průvodce pro provozního inženýra
- Schneider Electric – Průvodce návrhem a výrobou NN rozváděčů pro kompenzaci účiníku
