Kompenzační rozvaděče KBH RK

Popis

• Skříně - systémově řešené oceloplechové skříně standardizovaných rozměrů, vybavené podle požadavků zákazníka (např. uzamykatelná klička, ventilátor apod.) v odstínech RAL.
• Kondenzátory - válcové suché FORTIS, osvědčené konstrukce s modulovými vybíjecími odpory, samoregenerační, s přetlakovou pojistkou.
• Tlumivky - kompenzační tlumivky VINDEX, nízkoztrátové s feromagnetickým jádrem a měděným nebo hliníkovým vinutím, teplotní pojistkou, jsou instalovány v chráněných kompenzačních rozvaděčích. Činitel zatlumení podle požadavku nebo standardně 7 % nebo 14 %.
• Stykače - kompenzační stykače VIVO s odporovým spínáním navržené výhradně pro spínání kondenzátorových baterií v kompenzačních rozvaděčích, s vysokou odolností proti proudovým špičkám.
• Jištění stupňů - pojistkovými odpínači s výkonovými pojistkami gG(gL) s pomalou vypínací charakteristikou
• Jištění rozvaděče - provedeno hlavním pojistkovým odpínačem, případně dle dohody jističem nebo odpojovačem. Hlavní jištění umožňuje odstavení rozvaděče pro servisní zásah.
• Regulátor - digitální regulátor jalového výkonu Janitza Prophi s mikroprocesorem, umožňující ovládat až 12 stykačových nebo tyristorových stupňů, s nadstandardními funkcemi pro snadnou konfiguraci, uvedení do provozu, diagnostiku a další. Řídí nucené větrání rozvaděče. Alternativně dodáváme regulátor KMB Novar.

Zásady návrhu a konstrukce

Metody kompenzace

Jedním z nejvýhodnějších opatření pro snižování ztrát při přenosu elektrické energie je paralelní kompenzace. Kapacitní jalový výkon připojených a správně dimenzovaných kondenzátorů kompenzuje induktivní jalový výkon vyžadovaný elektrickou zátěží. Tím dochází k redukci jalového výkonu odebíraného ze zdroje. Tento princip se nazývá kompenzace jalového výkonu.

Nejvíce používané metody kompenzace jalového výkonu jsou:

• Individuální kompenzace - kompenzační zařízení je v tomto případě připojeno přímo na svorky spotřebiče nebo v jeho blízkosti. Tím je odlehčeno celé vedení od zdroje po spotřebič. Dosažené úspory jsou nejvyšší, hospodárnost kompenzace však závisí na využití spotřebiče. Individuální kompenzace je typická pro stále provozovanou zátěž s konstantním příkonem např. kompenzace asynchronních motorů, transformátorů, zářivek, výbojek atd.
• Skupinová kompenzace - kompenzační zařízení je připojeno na přípojnicích rozvaděče pro skupinu spotřebičů, například kompenzace v hlavních rozvaděčích průmyslových závodů. V tomto případě je odlehčen úsek vedení od rozvaděče ke zdroji. Vlivem nesoudobosti provozu spotřebičů, vychází kompenzační výkon menší než při individuální kompenzaci každého spotřebiče a je již nutná jeho regulace.
• Centrální kompenzace - je typická pro rozsáhlé elektrické systémy s proměnlivou zátěží, obvykle je připojena v hlavní rozvodně závodu na přípojnicích vstupní trafostanice. Vlivem nesoudobosti spotřebičů opět klesá potřebný kompenzační výkon, rovněž je nutná regulace. Kondenzátorové baterie jsou spínány regulátorem podle aktuálního požadovaného kompenzačního výkonu.
• Kombinovaná kompenzace - představuje kombinaci předchozích variant.

Zásady návrhu kompenzace

Kompenzační zařízení musí být navrženo vzhledem k prostředí, ve kterém bude pracovat. To je odvislé zejména od technologického vybavení firmy. Proto je nutné získat co možná největší přehled a informace o daném odběru. V následujícím přehledu jsou uvedeny některé charakteristické prvky odběrů:

• pomalé změny odebíraného výkonu,
• rychlé změny (mžikové) odebíraného výkonu (bodovky, jeřáby, rychlozdviže, …) obvykle doprovázené výskytem harmonických, jelikož spínání se provádí například bezkontaktními polovodičovými prvky,
• administrativní budovy s počítačovými sítěmi,
• objekty s rozsáhlými osvětlovacími soustavami,
• linky s řízenými pohony,
• těžký hutní provoz s tavícími pecemi (obloukové, indukční, odporové řízené polovodiči, …)

Komplexní přehled o denním diagramu zatížení a obsahu harmonických získáme prostřednictvím měření síťovým analyzátorem, z údajů digitální měřící soupravy energetiky a z odběrových diagramů nebo faktur za odebranou elektrickou energii.

Na základě těchto hodnot se s určitou rezervou navrhne výkon kompenzační baterie a podle kolísání odběru se stanoví nejmenší stupeň a optimální řazení výkonu.  Jednotlivé stupně je třeba zkontrolovat na možnost rezonance s napájecím transformátorem, respektive na možnost odsávání frekvence HDO.

Vhodným měřítkem pro zhodnocení vlivu měničů a ostatních zdrojů harmonických je tzv. “Zkratové číslo” (ZČ), které je definováno jako poměr zkratového výkonu v místě připojení odběru k zdánlivému výkonu všech zdrojů harmonických.

• Pokud je toto číslo:
• větší než 200, je riziko vlivu harmonických malé a lze použít klasický nechráněný kompenzační rozváděč,
• v intervalu 200 až 100, je míra rizika střední a je nutné použít chráněný kompenzační rozváděč,
• menší než 100 je toto riziko již značné a je nutné použít laděné filtry k eliminaci harmonických.
• ZČ = S_T/(eK.S_P), kde S_T je výkon transformátoru, eK napětí nakrátko a S_P je příkon nelineární zátěže.

Jištění a přívod

Kompenzační rozvaděče KBH RK jsou vybaveny pojistkovým odpínačem, umožňující bezpečné odpojení rozvaděče od sítě.
Samostatné přívodní pole s jističem (odpínačem, vypínačem) umožňuje připojení kabelem nebo pasy. Přívodní pole je možné přidat ke každému kompenzačnímu rozvaděči.

Dimenzování přívodu

Průřez přívodních silových vodičů je nutno volit s ohledem na max. proud kompenzačního rozvaděče s ohledem na možné zvýšení napětí a přetížení harmonickými složkami jako 1,43 násobek celkového proudu kondenzátorů – tj. pro síť 400 V jako cca 2 násobek kapacitního výkonu kompenzačního rozvaděče.

Zapojení měř. transformátorů

Přístrojové transformátory doporučujeme osazovat na hlavní vedení před přípojkou kompenzačního rozvaděče (u centrální kompenzace např. za měření distribuční společnosti). Předpokladem funkčnosti regulátoru je správné zapojení a dodržení sledu fází.

Kompenzace generátorů

Kompenzační rozvaděče KBH RK je možné instalovat i v odběrech s vlastním zdrojem elektrické energie. Regulátor zajistí stálé připojení vybraných kondenzátorových baterií k síti.

Tepelné ztráty

Kompenzační rozvaděče KBH RK s ochrannými tlumivkami je nutné instalovat do řádně větraného prostředí s teplotou, která nepřevyšuje 27 °C. Nucené větrání uvnitř rozvaděče je zajištěno ventilátorem a řízeno regulátorem jalového výkonu s integrovaným teplotním čidlem.

Provedení skříně

Kompenzační rozvaděče KBH RK jsou dodávány v systémových oceloplechových skříních v následujících provedeních:

• Nástěnný rozvaděč nechráněný v oceloplechové skříni.
• Skříňový rozvaděč nechráněný/chráněný v oceloplechové skříni.
• Skříňový rozvaděč nechráněný/chráněný s přívodním polem.
• Jednotlivé skříně lze dle domluvy kombinovat do sestav.

Technická data

Vyráběné výkony jsou podle tabulek jednotlivých typů nebo na základě domluvy s odběratelem, případně podle projektu, návrhu nebo analýzy odběru. Životnost kompenzačního zařízení a jeho bezporuchový provoz je ovlivněn především počtem spínání kondenzátoru, provozní teplotou a dodržením povolených mezních hodnot proudu, napětí a harmonických. Použité komponenty a konstrukce rozvaděče umožňuje provozovat kompenzační rozvaděč KBH RK spolehlivě a bezpečně.

V případě změny v odběru nebo poruchy, umožňují rozvaděče KBH RK snadnou modifikaci a servis.

Technická úroveň řešení

Kompenzační rozvaděče KBH RK s automatickým regulátorem jalového výkonu, ekologicky nezávadnými kondenzátory a kompenzačními stykači s odporovým spínáním (nebo bezkontaktním spínáním) nabízejí uživateli následující výhody:

• Zamezení platbám za nedodržení účiníku, zlepšení napěťových poměrů v síti.
• Automatické uvedení do provozu, diagnostika.
• Automatické řízení provozu kompenzačního rozvaděče včetně diagnostiky proudu na jednotlivých kondenzátorových baterií.
• Automatické vyřazení rozvaděče z provozu při překročení uživatelsky definovaných hodnot.
• Řízené nucené větrání chráněného rozvaděče.
• Automatické odpojení rozvaděče při překročení povoleného zatížení harmonickými frekvencemi.
• Snadná modifikace kompenzačního výkonu rozvaděče.
• Možnost dálkového přepínání dvou hodnot cílového účiníku.
• Možnost kombinovaného spínání pomocí stykačů a bezkontaktních tyristorových modulů.
• Připojení k PC/PLC pomocí RS485.
• Možnost dálkové signalizace provozu.
• Možnost instalace v sítích s vlastním zdrojem energie.