Regulátor NOVAR tyristorové spínací moduly KATKA

Transkript

1 web: Komponenty pro rychlou kompenzaci Regulátor NOVAR tyristorové spínací moduly KATKA Novar obecný popis Regulátor jalového výkonu řady Novar 1312 je určen pro kompenzační systémy, ve kterých nevyhovují klasické regulátory s reléovými výstupy pro připojení stykačů. Jedná se zejména o systémy, ve kterých dochází k rychlým a častým změnám jalového výkonu (výtahy, svářečky, atd.), ale například i o systémy s vysokými nároky na elektromagnetické odrušení a kvalitu napájecí sítě. Regulátor je vybaven polovodičovými spinači pro připojení tyristorových spínacích modulů a rychlým procesorovým jádrem, umožňujícím až 10 regulačních zásahů za sekundu. V kombinaci s tyristorovými spínacími moduly KATKA tvoří optimální řízení kompenzace jalového výkonu. Přístroj je vybaveny přesným napěťovým a proudovým měřícím obvodem a digitálním zpracováním naměřených hodnot je dosaženo vysoké přesnosti vyhodnocení hodnot napětí, proudu i účiníku. Výpočet harmonických složek se provádí algoritmem FFT. Tím je zajištěna přesná funkce měření a regulace i v podmínkách harmonického zkreslení. Interní teplotní čidlo složí pro měření teploty uvnitř rozvaděče. Nejvyšší dva výstupy lze použít pro spínání chlazení, event. vytápění. Regulátor umožňuje i realizaci kombinovaných kompenzačních systémů., ve kterých se využívají jak tyristorové spínací moduly, tak stykače. Regulátor lze objednat v provedení rozšířeném o galvanicky oddělenou komunikační linkou typu RS-232, případně RS-485. Ve spojení se vzdáleným počítačem pak lze dálkově sledovat všechny měřené hodnoty a provádět parametrizaci regulátoru.

2 Princip regulace Regulátor Novar 1312 umožňuje připojení jak tyristorových spínacích modulů, tak i stykačů. V případě takovéhoto kombinovaného kompenzačního systému probíhají v regulátoru souběžně a do značné míry nezávisle dva regulační procesy: Rychlý regulační proces ovládá tyristorové spínače. Skládá se z fáze měření, fáze výpočtu a provedení regulačního zásahu. Frekvence těchto regulačních cyklů je nastavitelná od 1 do 10 Hz (tedy 1 až 10 regulačních zásahů za sekundu). Při výpočtu optimálního regulačního zásahu je rozhodující pouze hodnota každého regulačního stupně a stupně shodné velikosti jsou spínány kruhově. Při nedostatečně dimenzovaných vybíjecích odporech lze nastavit dobu blokování znovuzapnutí od 0,1 do 10 sekund. Pomalý regulační proces ovládá klasické stykače. Tento proces musí respektovat omezení, daná vlastnostmi a životností stykačů kompenzačních KMB systems, s.r.o. kmb@kmb.cz, info: 5A (1A) ZDROJ L1 L2 L3 N Obr. 1 : Zadní panel Novar 1312 k l L1 N NOVAR 1312 / Výr.č./verze.: / Datum výroby : U VAC, 7VA, Hz Made in Czech Republic stupňů. Měřicí fáze se provádí jedenkrát za sekundu a dle zjištěné regulační odchylky a nastavené doby regulace se řídí časování regulační fáze, která se může opakovat maximálně jedenkrát za pět sekund. Při výpočtu regulačního zásahu musí být respektována i doba blokování znovuzapnutí. Optimální regulační zásah je zvolen nejen podle hodnot stupňů, ale i z hlediska počtu sepnutí daného stupně, doby od posledního odepnutí a celkového počtu přepnutí v regulačním zásahu. V praxi probíhá typický regulační proces tak, že rychlý proces vykompenzuje během zlomků sekundy odchylky účiníku, které odpovídají okamžité regulační kapacitě tyristorových stupňů. V případě vzniku větší odchylky účiníku vyhodnotí pomalý proces vzniklou regulační odchylku a začne se odpočítávat regulační doba tohoto pomalého regulačního procesu. Po jejím uplynutí se provede regulační zásah pomocí stykačových stupňů. max. 10A IP 4X L1 N L1 L2/N 230 VAC VAC max. 6A max. 6A 2. TARIF ALARM / 1 2 Rx Tx GND RS 232/485 TR A B GND SPOTŘEBIČ Tyristorové spínací moduly KATKA Tyristorové spínací moduly řady KATKA umožňují spínání kompenzačních kondenzátorů rychlostí až 20x za 1 s. K sepnutí zátěže dochází při nulovém napětí na spínacím prvku a rozepnutí nastane při průchodu proudu nulou na rozdíl od klasických stykačů tak moduly při spínání nezpůsobují nežádoucí rušení v síti. Moduly se vyrábějí ve dvou základních typech podle maximální povolené zátěže : Obr. 2 : Zapojení s 3-fázovým kondenzátorem L1 L2 L3 N FR Katka 20 spínaný výkon max kvar (dle zapojení), přirozené chlazení Katka 80 spínaný výkon max kvar (dle zapojení), nucené chlazení vestavěným ventilátorem PE control Oba typy se dodávají v provedení dvoufázovém ( D ) a trojfázovém ( T ). L1 L2 L3 V praxi se spínací moduly používají ve dvou hlavních zapojeních : zapojení s trojfázovým kompenzačním kondenzátorem (dle obr. 2) o výhody : postačují dvoufázové spínače, pouze jeden trojfázový kondenzátor - levnější DE C C1 L2 C3 SM KATKA-20D DE

3 web: o nevýhody : dochází k přebití při vypínání, pro správnou činnost nutno instalovat výkonné vybíjecí členy (DE) zapojení s třemi jednofázovými kondenzátory (dle obr. 3) o výhody : nedochází k přebíjení stačí jednoduchý vybíjecí rezistor (DR), vyšší maximální připojitelný výkon o nevýhody : nutné trojfázové spínače, 3 jednofázové kondenzátory - dražší Obr. 3 : Zapojení s 1-fázovými kondenzátory L1 L2 L3 N FR Tab. 1 : Maximální zatížení a doporučené kondenzátory PE modul zapojení napětí výkon proud doporučené kondenzátory [ V ] [ kvar ] [ A ] ( ZEZ SILKO ) Katka 20-D s 3-f. C ,9 CSADP1-0,4 / 20 kvar Katka 20-T s 1-f. C ,6 14,1 20,5 3 x CVADP1-0,4 / 8 kvar CZAKP6-0,44 / 20 kvar max. výkon stupně při V Katka 80-D s 3-f. C ,1 CSAKP1-0,4 / 50 kvar Katka 80-T s 1-f. C ,1 28,2 65,9 3 x CVAKP1-0,4 / 25 kvar CZAKP6-0,44 / 40 kvar max. výkon stupně při V Poznámka: hodnoty platí pro hrazenou kompenzaci s činitelem zatlumení 7%. C1 DR C2 DR SM KATKA-80T C3 DR Obr. 4: Instalace, kombinovaný systém se spínacími moduly i stykači

4 info: Obr. 5 : Průběh napětí na kondenzátorech a proudu spínačem ( zapojení s hradicí tlumivkou) Obr. 6 : Příklad třístupňové kompenzace, 1 x KATKA 20T 25 kvar + 2x KATKA 80T, 45 kvar

5 web: Regulátor Novar technické parametry Nastavitelné parametry požadovaný účiník 0,80 ind. až 0,90 kap. rychlost regulace 1 až 10 regul. zásahů za sekundu proud nejmenšího kondenzátoru (0,002-2 A) x převod PTP mezní účiník pro regulaci tlumivkou 0,80 ind. až 0,80 kap. nastavení hodnot kompenzačních stupňů automatické nebo ruční nastavení způsobu připojení automatické nebo ruční Rozsahy, přesnost napájecí napětí 100 až 275 Vstř., Hz, 7 VA měřící napětí 57,7 až 690 Vstř.+10/-20%, Hz přesnost měření napětí (ef.hodn. a 1.harm.) +/-1% +/- 1 digit vstupní impedance měřicího napěťového vstupu (Novar-1206/1214) > 800 kohm měřící proud (galvanicky oddělený) 0,002 až 7 A vložená impedance proudového vstupu < 10 mohm přesnost měření proudu (ef.hodn. a 1.harm.) +/-1% +/- 1 digit max. úhlová chyba při měření účiníku a výkonů +/-1 při I > 3 % rozsahu, jinak +/-3 přesnost měření harm. složek proudu a THD ±5 % ± 1 digit (pro U, I > 10 % rozsahu) rozsah měřené teploty / přesnost -30 až 60 C, ± 5 C počet tranzistorových výstupů 12 zatížitelnost tranzistorových výstupů max. 100V ss / 100 ma počet výstupních relé 2 zatížitelnost výstupních relé 250 Vstř. / 4 A zatížitelnost relé alarm 250 Vstř. / 4 A vstup přepínání tarifu (galvanicky spojený, pro připojení izolovaného 30 Vss / 5 ma kontaktu optronu) kategorie přepětí v instalaci, stupeň znečištění pro měřicí napětí do 300 Vstř. III-2 dle ČSN EN pro měřicí napětí nad 300 Vstř. II-2 dle ČSN EN Dálková komunikace rozhraní RS 232/R 485, galvanicky oddělené přenosová rychlost 4800 až Baud maximální počet přístrojů na jedné kom. lince 1 / 32 maximální vzdálenost dvou uzlů 30 m / 1200 m protokol KMB / Modbus RTU Provozní podmínky pracovní prostředí třída C1 dle ČSN IEC provozní teplota C relativní vlhkost 5 až 100 % EMC vyzařování ČSN EN ČSN EN 55011, třída A ČSN EN 55022, třída A odolnost ČSN EN Fyzikální parametry krytí - čelní panel IP40 (případně IP54) - zadní panel IP 20 rozměry - čelní panel - zástavná hloubka - montážní výřez hmotnost 144 x 144 mm 80 mm 138 x 138 mm max. 0,7 kg

6 info: Tyristorové spínací moduly KATKA - technické parametry Parametr Jednotka Katka 20-D Katka 20-T Katka 80-D Katka 80-T Jmenovité napětí spínané V 400/230±10% 400/230±10% 400/230±10% 400/230±10% /250±10% /250±10% /250±10% /250±10% Blokovací napětí max. V Spínaný proud max. A Strmost nárůstu proudu max. di/dt A/us Průřez připojovacích vodičů mm Počet spínačů v modulu Typ zátěže - C/R/L C/R/L C/R/L C/R/L Pomocné napětí (pro ventilátor) V ±10% 230±10% Příkon ventilátoru (spínaný teplotou) VA Průřez připojovacích vodičů mm ,5 2,5 Spínací teplota ventilátoru C ±5 60±5 Ovládací napětí / proud - DC 1) V / ma 24 / / / / 10 Průřez připojovacích vodičů mm 2 2,5 2,5 2,5 2,5 Teplotní ochrana (odepnutí modulu) C ±5 100±5 Třída přepětí / stupeň znečištění - 3 / II 3 / II 3 / II 3 / II Přepěťová ochrana - C C C C Stupeň krytí IP Teplota - provozní (max. proud) - provozní (75% max. proud) - skladovací C Relativní vlhkost nesráživé prostředí % 5 až 95 5 až 95 5 až 95 5 až 95 Rozměry š x v x h mm 122x192x x192x x245x x245x157 Váha kg 2,05 2,15 3,35 3,45 Poznámky: 1) nezáleží na polaritě, na přání též 230 V / Hz / 5 ma, nebo 24 V / Hz / 10 ma. Obr. 2 : KATKA 20 - mechanické rozměry Obr. 2 : KATKA 80 - mechanické rozměry