Zasady projektowania układów kompensacji mocy biernej nn.

Transkrypt

1 << Powrót Zaady projektowania układów kompenacji mocy biernej nn. 1. Warunki cieplne Zakre temperatur: Kondenatory powinny być intalowane we właściwie wentylowanych obudowach lub pomiezczeniach dla zachowania odpowiednich warunków temperaturowych (zob. poniżej zaady wentylacji oraz zaady zapewnienia właściwego odprowadzenia ciepła) Temperatura otoczenia wokół kondenatora Varplu (do 65 kvar kl. temp. 25/D) (zgodnie z normą IEC 831) : Makymalna :55 C Średnia makymalna w ciągu 24h :45 C Średnia makymalna roczna :35 C Minimalna :-25 C Pozycja pracy: Kondenatory powinny być intalowane w poziomej pozycji pracy dla oiągnięcia najlepzych warunków chłodzenia (prawidłowy obieg powietrza wokół elementów) Minimalna odległość pomiędzy dwoma kondenatorami: 25 mm. Kondenatory w połączeniu z dławikami ochronnymi: Nie wolno intalować dławików poniżej kondenatorów w obudowie. Dławiki muzą być intalowane w oddzielnej obudowie lub w tej amej, lecz w tym przypadku mui być zaintalowana przegroda oddzielająca przedział wydzielony dla kondenatorów i przedział wydzielony dla dławików. Zaady wentylacji dla baterii kondenatorowych: Zaady przedtawione poniżej podane ą dla (kl. temp. 25/B zgodnie z IEC 831): Średnia temperatura w pomiezczeniu w ciągu 24h :mak. 35 C Średnia temperatura w pomiezczeniu roczna :mak. 25 C Kondenatory muzą być zatem intalowane we właściwie wentylowanym pomiezczeniu. Straty mocy w kondenatorze (łącznie z rezytorami rozł.) :< 0,7 W / kvar Straty mocy kondenatorów tandardowych i wzmocnionych (łącznie z bezpiecznikami, tycznikami, kablami) :ok. 2,5 W / kvar Straty mocy dla układu z dławikami :ok. 7 W / kvar Straty mocy kondenatorów muzą być wzięte pod uwagę przy doborze układu wentylacji pomiezczenia aby nie dopuścić do przekroczenia powyżzych temperatur. a) Baterie tandardowe i wzmocnione, ieć 400 V 50 Hz Poniżza tabela dotyczy obudowy o wymiarach: wy mm i gł. 400 mm oraz makymalnego topnia ochrony IP 3X.

2 Zaady projektowania układów kompenacji mocy biernej nn Moc (Q w kvar) Typ chłodzenia otwór wlotowy dla naturalnego obiegu powietrza lub min. zer. 600 mm zer. 800 mm wydajność wentylatora przy chłodzeniu wymuzonym 60 kvar 90 kvar naturalne 200 cm kvar 180 kvar naturalne 300 cm kvar 210 kvar naturalne 400 cm 2 >180 kvar >210 kvar wymuzone min. wydajność wentylatora w zależności od wielkości mocy. Wentylator:D=Q/2 w m 3 /h Sekcja otworów wylotowych powinna być równa conajmniej wartości 1,1 powierzchni otworu wlotowego (preferowane umiezczenie po przeciwnych tronach). Dla topnia ochrony więkzego niż IP 3X, konieczne jet zatoowanie chłodzenia wymuzonego. W tym przypadku minimalna wydajność wentylatora jet obliczana z zależności: D = Q / 2 w m 3 /h. b) Baterie dławikowe Baterie kondenatorów z dławikami ochronnymi muzą być zawze chłodzone w obiegu wymuzonym. Jak wpomniano powyżej, dławiki muzą być intalowane w oddzielnej obudowie lub w tej amej lecz w oddzielnych przedziałach: jeden dla kondenatorów i jeden dla dławików z przegrodą oddzielającą oba przedziały. Konieczne jet zatem użycie jednego wentylatora dla każdego przedziału lub każdej obudowy. Zaady wentylacji dla obudowy lub przedziału kondenatorowego: jak wyżej (tabela) Zaady wentylacji dla obudowy lub przedziału dławikowego: Minimalna wydajność wentylatora: D = 0,3 P w m 3 /h. P - całkowite traty mocy dławików w watach Straty mocy dławików (czętot. rezonanowa 215 Hz, p=5,4%; n=4,3) Dławik 12,5 kvar, nr. kat.: 52404; traty = 80 W Dławik 25 kvar, nr. kat.: 52405; traty = 160 W Dławik 50 kvar, nr. kat.: 52406; traty = 300 W Dławik 100 kvar, nr kat.:52407; traty = 340 W 1 Bateria dławikowa 100 kvar z dwoma członami po 25 kvar i jednym członie 50 kvar 1 zafa dla kondenatorów, tyczników i bezpieczników 1 zafa (przedział) dla dławików Straty mocy dławików : P = = 620 W Zatem minimalna wydajność wentylatora wynoi D = 0,3 620 = 186 m 3 /h. Dla zafy z kondenatorami o wymiarach: 600 x 400 x 2000 (zer. x gł. x wy.) i topniu IP 3X możemy zatoować chłodzenie naturalne o powierzchni otworu wlotowego 300 cm 2 (z tabeli) oraz powierzchni minimalnej otworu wylotowego 1,1 300 cm 2 = 330 cm 2. 2

3 Zaady projektowania układów kompenacji mocy biernej nn 2. Zabezpieczenia Wyłącznik (dobór wyłącznika w zależności od wartości prądu biernego baterii In): Bateria tandardowa : 1,36 In Bateria wzmocniona : 1,50 In Bateria dławikowa (n=4,3) : 1,21 In Bezpieczniki (dobór w zależności od wartości prądu biernego kondenatora In): Kondenatory tandardowe : 1,6 In Kondenatory wzmocnione : 1,6 In Kondenatory z dławikami (n=4,3) : 1,5 In Typ bezpieczników: bezpieczniki wielkiej mocy (wkładki topikowe) typu gg (gl); rozm.:00 W przypadku gdy 2 człony kondenatorowe ą zabezpieczone jednym zetawem bezpieczników wpółczynnik doboru wynoi 1,4 prądu znamionowego 2 członów kondenatorowych. Kable: Kable muzą być dobierane conajmniej na prąd 1,5 In In - prąd (bierny) kondenatora : In = Q / (Un 3) Un - znamionowe napięcie ieci Q - moc znamionowa kondenatora przy znamionowym napięciu ieci 3. Styczniki Do łączenia kondenatorów touje ię tyczniki o pecjalnej budowie w celu zmniejzenia udaru prądu wytępującego przy łączeniu pojemności. Styczniki LC1-D K marki Telemecanique ą pecjalnie zaprojektowane do łączenia kondenatorów. Należy zapewnić napięcie 230 V 50 Hz dla obwodów terowania tyczników. Baterie Rectimat 2 poiadają wbudowany tranformator. 4. Regulator mocy biernej: cza zwłoki i wielkość C/K Otrzeżenie Cza pomiędzy kolejnymi załączeniami tego amego członu kondenatorowego mui być natawiony na minimalną wartość 50 ekund w celu uwzględnienia czau rozładowania kondenatora. Nie wolno utawiać mniejzej wartości niż zalecana przez producenta ponieważ może to doprowadzić do uzkodzenia kondenatorów i tyczników. Próg wartości prądu biernego (C/K) przy którym regulator włącza pierwzy topień (człon) baterii: C - prąd pierwzego topnia K - przekładnia przekładnika prądowego Moc pierwzego topnia jet zawze mniejza lub równa pozotałym topniom baterii. Moc pierwzego topnia: 30 kvar 400 V (3~) 50 Hz Przekładnik prądowy: 1000 / 5 A. C = / (400 3) = 43,3 A K = 1000/5 = 200 C/K = 43,3 / 200 = 0,21 3

4 Zaady projektowania układów kompenacji mocy biernej nn 5. Przekładnik prądowy Przekładnik prądowy mui być zaintalowany powyżej baterii i odbiorów. Jeżeli pomiar napięcia dokonywany przez regulator jet między fazą L2 i L3 to przekładnik prądowy intalowany jet w fazie L1 i analogicznie przy pomiarze napięcia między fazami L1 i L2 przekładnik intalujemy w fazie L3. Dane techniczne: Prąd wtórny : 5 A Moc (min.) : 5 VA Dokładność : klaa 1 6. Dobór kondenatorów w zależności od harmonicznych w ieci Zaadnicze odbiory wprowadzające wyżze harmoniczne: -Napędy -Protowniki -Spawarki -Świetlówki -Przekztałtniki (UPS) -Piece łukowe Do doboru odpowiedniego typu urządzeń kompenacyjnych (kondenatorów, modułów kompenacyjnych lub baterii kondenatorów) potrzebna jet wielkość mocy pozornej generatorów harmonicznych (w kva) i moc tranformatora SN/nn (w kva). Poniżej przedtawiono uprozczone kryteria doboru baterii kondenatorowych zależnie od poziomu wyżzych harmonicznych. a) Jeżeli Gh / Sn 15 % kondenatory tandardowe b) Jeżeli 15% < Gh / Sn 25% kondenatory wzmocnione (typ H overrated) c) Jeżeli 25% < Gh / Sn 60% kondenatory wzmocnione + dławiki ochronne (detuned type) c) Jeżeli Gh / Sn > 60% proimy o kontakt (filtry harmonicznych) Uwaga: Kondenatory wzmocnione różnią ię od tandardowych grubzą folią polipropylenową w celu zwiękzenia wytrzymałości elektrycznej z powodu wyżzych harmonicznych, napięcie znamionowe kondenatora wzmocnionego wynoi 440 V dla ieci 400 V. W układzie z dławikami toujemy zawze kondenatory wzmocnione i pecjalnie przeznaczone do połączenia z dławikiem ze względu na wymaganą czętotliwość rezonanową układu LC. Dla ieci 400 V 50 Hz: Kondenatory tandardowe: napięcie znamionowe kondenatora = 400 V Kondenatory wzmocnione: napięcie znamionowe kondenatora = 440 V Układ z dławikiem: kondenatory wzmocnione 440 V + dławiki dotrojone do n=4,3 (215Hz dla ieci 50 Hz - ochrona przed 5-tą i wyżzymi harmonicznymi) 4

5 Zaady projektowania układów kompenacji mocy biernej nn Generalne zaady zapewnienia właściwego odprowadzania ciepła w zafach rozdzielczych Aby zaprojektować kuteczny ytem chłodzenia, powinny być pełnione natępujące zaady: Różnica wyokości pomiędzy otworem wlotowym powietrza a otworem wylotowym powinna być możliwie najwiękza aby zapewnić najwiękzą prędkość trug powietrza opływającego urządzenia Powierzchnia otworów wylotowych powinna być conajmniej o 10% więkza niż powierzchnia otworów wlotowych powietrza Najwiękzy powinien być pionowy wymiar otworu wentylacyjnego Należy unikać przepływu powietrza pod kątem protym i linii zygzakowatej Strumień chłodzącego powietrza powinien być kierowany do punktów rozdzielnicy o najwyżzej temperaturze Przy chłodzeniu wymuzonym, wentylator powinien być umiezczony w dolnej części, wprowadzając zimne powietrze do wnętrza obudowy Dobierając wielkość wentylatora, należy wziąć pod uwagę rzeczywity przepływ (rzeczywity przepływ może być wielokrotnie mniejzy niż wynikający z rozważań teoretycznych z powodu efektu przeciwciśnienia) W prawie bliżzych informacji proimy o kontakt. Opr. Sławomir Zielińki (tel ) 5