Regulator współczynika mocy DCRK

Regulator współczynnika mocy DCRK
Z powodu coraz większej liczby i rodzajów urządzeń elektrycznych stosowanych w przemyśle, pogarsza się jakość napięcia i współczynnik mocy, co wymusza zastosowanie aparatów i urządzeń poprawiających te parametry. Jednym z nich jest regulator współczynnika mocy DCRK firmy LOVATO ELECTRIC.
W regulatorze DCRK zastosowano mikroprocesor i cyfrowy wyświetlacz, dzięki czemu uzyskuje się dokładne odczyty mierzonych parametrów. Wejścia pomiaru napięcia i prądu są wyposażone w cyfrowy filtr zapewniający poprawne działanie nawet w przypadku zastosowania regulatora w systemach z dużą zawartością harmonicznych. Prąd przeciążenia kondensatorów jest wyliczany za pomocą algorytmu w sposób zabezpieczający baterię kondensatorów przed uszkodzeniem. Zgodnie z ustawioną wartością cos fi, wg algorytmu dokonuje się wyliczenia mocy biernej, potrzebnej do poprawy współczynnika mocy całego systemu. Załączanie każdego stopnia, jak również czasu jego pracy, jest rejestrowane, co pozwala na równomierne wykorzystanie poszczególnych kondensatorów. Rozwiązanie to upraszcza obsługę, zwiększa trwałość zastosowanych kondensatorów i styczników, jak również zapewnia właściwą pracę baterii kondensatorów.
Regulatory typu DCRK są wykonywane w 4 odmianach:
– DCRK5 – 5-stopniowy, tablicowy w obudowie 96x96x65 mm,
– DCRK7 – 7-stopniowy, tablicowy w obudowie 96x96x65 mm
– DCRK8 – 8-stopniowy, tablicowy w obudowie 144x144x62 mm,
– DCRK12 – 12-stopniowy, tablicowy w obudowie 144x144x62 mm.
Standardowy zakres napięcia wynosi od 380 V AC –15% do 415 V AC +10%. Możliwe jest dostarczenie (na życzenie klienta) wersji na inne zakresy napięcia zasilania: 110…120, 220…240, 440…480 i 480…525 V AC, a dla odmian DCRK8 i DCRK12 także na zakres napięcia 525…575 V AC.
Regulator DCRK umożliwia pomiar bieżącej i średniej tygodniowej wartości współczynnika mocy oraz wartości aktualnych i maksymalnych napięcia międzyfazowego, prądu, mocy biernej, przepięcia kondensatorów i temperatury wewnątrz baterii kondensatorów.
Pomiary wartości maksymalnych wymienionych wielkości i średniej tygodniowej wartości współczynnika mocy są zapisywane w pamięci nietrwałej i usuwane za pomocą klawiatury. Stan zbyt wysokiego lub niskiego napięcia, za małego lub za dużego prądu, zbyt wysokiej temperatury, przeciążenia kondensatora, zaniku napięcia, przekompensowania itp. są sygnalizowane (np. alarm A07 – przeciążenie kondensatorów).
Kondensator może być przeciążony m.in. z powodu nieliniowego obciążenia lub przepięcia, które powodują zniekształcenia napięcia. Kształt fali napięcia jest analizowany w regulatorze wg specjalnego algorytmu, a następnie wylicza się procentowe przeciążenie prądowe kondensatorów. Gdy jest przekroczony próg przeciążenia, kondensatory są wyłączane w czasie odwrotnie proporcjonalnym do wartości przekroczenia ustawionego progu. Warto zauważyć, że są na rynku regulatory, które wykorzystują zawartość THD (Total Harmonic Distortion) tylko jako wskazania prądu przeciążenia kondensatorów.
Dwa przebiegi z tą samą zawartością THD ale różniące się krotnością częstotliwości harmonicznej mogą powodować przepływ przez kondensator prądu o różnych wartościach.
Regulatory DCRK są wyposażone w czujnik pomiaru temperatury, który kontroluje temperaturę wewnątrz baterii kondensatorów. Zmierzona wartość temperatury jest wyświetlana na panelu czołowym, a maks. temperatura jest rejestrowana. Można tak zaprogramować kontrolę temperatury, by przy przekroczeniu nastawionego progu został załączony przekaźnik uruchamiający wentylator w baterii kondensatorów. Jest także możliwość zaprogramowania drugiego progu temperatury, po przekroczeniu którego nastąpi alarm.
Funkcja kontroli zaniku napięcia zapobiega uszkodzeniom kondensatorów i wyłącza je, gdy zostanie wykryty krótkotrwały zanik napięcia sieci.
Regulator DCRK można programować ręcznie, przez komputer PC lub automatycznie. Ręczna podstawowa wersja programowania dotyczy 6, a zaawansowana – 16 parametrów.
Zastosowanie oprogramowania DCRK SW i interfejsu TTL/RS-232 umożliwia szybkie programowanie przez PC, dostęp do wszystkich parametrów w 4 językach oraz jak zapis/odczyt/drukowanie parametrów, m.in. w celu uniknięcia pomyłki w programowaniu. Programowane parametry regulatorów DCRK mogą być przechowywane w pamięci PC i szybko przesyłane do nieograniczonej liczby urządzeń, które wymagają tych samych wartości parametrów programowanych.
Programowanie automatyczne pozwala uruchomić regulatory DCRK bez programowania parametrów przez operatora. Należy jedynie wcisnąć dwa klawisze by proces rozpoczął się automatycznie.
Przez używanie oprogramowania DCRK SW i interfejsu TTL/RS-232, można otrzymać zarówno szybki dostęp do programowania za pomocą PC, jak również do jego właściwości, alarmów, automatycznego testu elektrycznych elementów (styczniki, kondensatory) i pełnej kontroli systemu.
Dla każdego alarmu użytkownik może ustalać i zmieniać: aktywację alarmu, uruchomienie przekaźnika, wyłączenie stopnia i czas wyłączenia. Automatyczny test elektrycznych elementów pozwala na sprawdzanie poprawności programowania przez kolejne załączanie mocy biernej, a następnie drukowanie raportu.
Pełna kontrola systemu polega na graficznym i numerycznym wyświetlaniu mierzonych parametrów. Na panelu czołowym regulatora DCRK można odczytać dodatkowe informacje dla każdego stopnia, np. status, moc bierną, liczbę operacji i czas pracy.
Po podaniu napięcia regulator DCRK automatycznie rozpoznaje kierunek przepływu prądu przez przekładnik (CT). Dzięki temu unikamy konieczności odwracania przekładnika po zainstalowaniu (na skutek błędnego montażu).
W przypadku, gdzie przyłączenie przekładnika CT ma znaczenie (np. obok generatorów), jego programowanie trzeba przeprowadzić ręcznie. Producent urządzeń do kompensacji mocy biernej może zaprogramować wszystkie parametry regulatora DCRK oprócz parametru przekładnika, ponieważ nie zna jego danych. W tym przypadku należy parametr przekładnika CT (wartość prądu pierwotnego) ustawić w pozycji „off” Po załączeniu baterii do pracy (zainstalowaniu w miejscu przeznaczenia) na wyświetlaczu regulatora będzie wyświetlał się migający napis „CT” do momentu wprowadzenia wartości parametru (regulator nie pracuje). Po ustawieniu właściwej wartości prądu dla przekładnika regulator przejdzie do trybu pracy.
Aktywacja blokady klawiatury jest możliwa za pomocą klawiszy. Po uruchomieniu blokady nie jest możliwe dokonywanie takich operacji jak: zmiana parametrów programowania, zmiana trybu pracy, zmiana wartości nastawionego cos fi, kasowanie wartości maksymalnych.
Na zakończenie artykułu poniżej zestawiono definicje wybranych parametrów:
TRMS = True Root Mean Square – DCRK mierzy wartości w TRMS, i prezentuje wartości z uwzględnieniem zawartości harmonicznych.
Cos fi = przesunięcie kąta fazowego – jest to cos przesunięcia kąta między napięciem i prądem. Regulatory DCRK mogą poprawnie odczytywać przesunięcie (P.K.F.) niezależnie od zawartości harmonicznych w przebiegu napięcia i prądu.
Współczynnik mocy (P.F.) lub całkowity współczynnik mocy (TPF) jest to stosunek między mocą czynną i pozorną (PF= W/VA). W układzie bez zawartości harmonicznych współczynnik mocy jest równy wartości cos fi. W innych przypadkach współczynnik mocy jest mniejszy.
Pomiar średniego tygodniowego współczynnika mocy oznacza odczyt uwzględniający ostatnie 7 dni pracy regulatora DCRK. Jest on wyliczany na podstawie zachowanych wartości mocy czynnej
i pozornej w DCRK. Ta wartość jest prezentowana, ponieważ najlepiej obrazuje stan całego systemu energetycznego, gdzie jest zainstalowana kompensacja mocy biernej.
Opracowano na podstawie materiałów firmy LOVATO ELECTRIC