Kompenzace NN a VN

 

Klasická nehrazená kompenzace

Klasické kompenzační rozvaděče o výkonu desítek až tisíc kvar jsou vhodným řešením pro aplikace, kde je nízký podíl nelineárních zátěží a tedy i harmonických zkreslení v síti. Toto řešení je optimální pro prostředí, kde se v dohledné době nepočítá s výrazným nárůstem harmonických.

Provedení:

• Nástěnné: Pro menší výkony do 100 kvar.
• Venkovní: Montáž na stožáry.
• Vnitřní: Klasické provedení s přívodem kabelu zespodu, shora nebo pomocí pasovin.
• Jištění: Bez jištění (vývod je vypínán a jištěn v hlavním rozváděči) nebo jištění pojistkovým odpínačem či jističem přímo v rozváděči. Jednotlivé stupně jsou chráněny před zkratem pojistkovými odpínači.

Komponenty:

• Stykače: Speciální stykače pro kompenzační rozvaděče s odporovým spínáním od firmy Benedict.
• Kondenzátory: Suché provedení od výrobce ZEZ-SILKO.
• Regulátory: Mikroprocesorové regulátory řady KMB Novar (modely 1106, 1114, 1206, 1214) nebo pro menší výkony Novar 5.

Shrnutí výhod:

• Flexibilita: Různá provedení umožňují přizpůsobení široké škále aplikací.
• Spolehlivost: Použití kvalitních komponent a speciálních stykačů zajišťuje bezproblémový provoz.
• Účinnost: Optimalizace účiníku a snížení ztrát v elektrické síti.
• Jednoduché ovládání: Mikroprocesorové regulátory umožňují intuitivní nastavení a řízení.

Doporučení:

Pro výběr vhodného kompenzačního rozváděče je důležité zohlednit konkrétní podmínky instalace, požadovaný výkon a stupeň kompenzace. Doporučujeme konzultovat s odborníkem, který provede analýzu vaší elektrické sítě a navrhne optimální řešení.

m

Hrazená kompenzace

Hrazené kompenzační rozvaděče o výkonu 100 až 1000 kvar jsou ideální volbou pro prostředí s vysokým podílem nelineárních zátěží, jako jsou frekvenční měniče, usměrňovače, UPS nebo indukční ohřevy. Toto řešení je vhodné zejména tam, kde se očekává výrazný nárůst harmonických zkreslení v elektrické síti.

Ochrana proti rezonancím:

• Ochranné tlumivky: Každý kondenzátorový stupeň je vybaven ochrannou tlumivkou. Tato kombinace tvoří rezonanční obvod naladěný na kmitočet nižší než nejnižší harmonická v síti. Tím je účinně potlačeno riziko nežádoucích rezonancí kondenzátorů, které by mohly vést k poškození zařízení a narušení kvality elektrické energie.
• Filtrace harmonických: Rezonanční kmitočet obvodu lze navíc nastavit tak, aby došlo k částečné filtraci nejnižší harmonické, obvykle páté.

Provedení:

• Přívod: Kabelový přívod zespodu nebo shora, případně pomocí pásovin.
• Jištění: Bez jištění (vývod je vypínán nebo jištěn v hlavním rozváděči) nebo jištění pojistkovým odpínačem či jističem přímo v rozváděči. Jednotlivé stupně jsou chráněny před zkratem pojistkovými odpínači.

Komponenty:

• Stykače: Speciální stykače pro kompenzační rozvaděče s odporovým spínáním od firmy Benedict.
• Tlumivky: Ochranné železné tlumivky s tepelným čidlem.
• Kondenzátory: Suché provedení od výrobců Vishay nebo ZEZ-SILKO s dostatečnou napěťovou rezervou.
• Regulátory: Mikroprocesorové regulátory řady KMB Novar (modely 1106, 1114, 1206, 1214).
• Signalizace: Mikroprocesorová poruchová signalizace.

Výhody hrazených kompenzačních rozvaděčů:

• Ochrana proti harmonickým: Efektivní potlačení nežádoucích rezonancí a filtrace harmonických.
• Spolehlivost: Vysoká odolnost vůči poruchám a dlouhá životnost.
• Flexibilita: Možnost přizpůsobení různým podmínkám a požadavkům.
• Bezpečnost: Tepelné čidlo na tlumivkách zajišťuje další stupeň ochrany.

Závěr:

Hrazené kompenzační rozvaděče představují spolehlivé a účinné řešení pro kompenzaci jalového výkonu v sítích s vysokým podílem nelineárních zátěží. Díky pokročilým technologiím a kvalitním komponentům zajišťují optimální kvalitu elektrické energie a přispívají k energetické účinnosti.

Poznámka:

Pro výběr vhodného kompenzačního rozvaděče je nutné zohlednit konkrétní podmínky instalace a požadavky na kvalitu elektrické energie. Doporučujeme konzultovat s odborníkem, který provede analýzu vaší elektrické sítě a navrhne optimální řešení.

Bezkontaktně spínaná kompenzace

Bezkontaktně spínané kompenzační zařízení je ideální volbou pro aplikace vyžadující rychlé změny kompenzačního výkonu, jako jsou svařovací procesy nebo speciální pohony. Na rozdíl od klasických stykačově spínaných systémů, využívá bezkontaktní spínač (tyristor nebo IGBT) pro připojení a odpojení jednotlivých kompenzačních stupňů. Tyto stupně jsou zpravidla provedeny v hrazené variantě, což zajišťuje účinnou ochranu proti rezonancím a harmonickým.

Flexibilita řešení:

• Kombinace spínání: Je možné kombinovat bezkontaktně spínané stupně se stupni spínanými stykačem, čímž se optimalizuje řešení pro konkrétní aplikaci.
• Přizpůsobení požadavkům: Provedení zařízení je plně přizpůsobeno individuálním požadavkům zákazníka.

Řízení:

• Speciální regulátory: Pro řízení bezkontaktně spínaných zařízení se používají speciální rychlé regulátory, jako je například NOVAR 1312.
• Přímé řízení: V některých případech je možné odvodit řídicí signál přímo z kompenzovaného zařízení.

Výhody bezkontaktně spínaných zařízení:

• Rychlá odezva: Velmi rychlé změny kompenzačního výkonu.
• Dlouhá životnost: Bezkontaktní spínače mají delší životnost než stykače.
• Nižší ztráty: Nižší ztráty při spínání.
• Vysoká přesnost: Přesnější regulace kompenzačního výkonu.
• Možnost kombinace: Flexibilní kombinace s klasickými stykačovými stupni.

Závěr:

Bezkontaktně spínané kompenzační zařízení představují nejmodernější řešení pro kompenzaci jalového výkonu v náročných aplikacích. Díky své rychlosti, přesnosti a flexibilitě jsou ideální pro prostředí s dynamickými změnami zátěže.

 

Dekompenzační (tlumivková) kompenzace

Dekompenzační rozvaděče představují efektivní řešení pro stále častější problém s penálemi za dodávku nevyžádaného kapacitního výkonu do elektrické sítě. Tento problém se často objevuje po modernizacích, například při přechodu na LED osvětlení, nebo v obdobích s nízkou spotřebou, jako jsou víkendy a svátky.

Princip fungování:

Dekompenzační rozvaděče jsou složeny ze stupňů obsahujících tlumivky, případně kombinaci tlumivek a kondenzátorů. Tyto stupně slouží k vyrovnání přebytečného kapacitního výkonu v síti. Velikost dekompenzačního výkonu může být řízena regulátorem účiníku podobně jako u klasických kompenzačních rozvaděčů, nebo může být pevná či řízena jiným specifickým způsobem.

Parametry a provedení:

• Výkon: Dekompenzační rozvaděče pokrývají široký rozsah výkonů od několika kvar až po několik stovek kvar.
• Provedení: Dostupné jsou jak vnitřní, tak venkovní provedení, v závislosti na konkrétních požadavcích instalace.

Výhody dekompenzačních rozvaděčů:

• Eliminace penále: Účinné řešení problému s penálemi za dodávku nevyžádaného kapacitního výkonu.
• Optimalizace účiníku: Zlepšení účiníku elektrické sítě a snížení energetických ztrát.
• Flexibilita: Možnost přizpůsobení různým typům zátěží a požadavkům na řízení.

Závěr:

Dekompenzační rozvaděče jsou nezbytným nástrojem pro optimalizaci kvality elektrické energie v moderních elektrických sítích. Jejich nasazením lze významně snížit náklady spojené s dodávkami energie a přispět k efektivnějšímu využívání elektrické energie.

Vnitřní provedení

Automatické kompenzátory jalového výkonu ve vnitřním provedení jsou vhodné pro centrální a skupinovou kompenzaci v sítích, které jsou jen málo ovlivněny harmonickými.

Kompenzační zařízení sestává z jednotlivých stupňů vhodně voleného výkonu, jejichž kondenzátory jsou spínány vakuovými stykači. Používáme kvalitní kondenzátory s ekologicky nezávadným impregnantem, vnitřními pojistkami svitků, vestavěnými vybíjecími odpory a s tlakovým pojistným kontaktem. Jako spínače stupňů slouží vakuové stykače, které se vyznačují vysokou spolehlivostí a životností. Přechodné jevy při spínání jsou omezeny speciálními reaktory. Jednotlivé stupně jsou před zkratem chráněny tavnými pojistkami, které mají vysokou odolnost při častém spínání.

Celý kompenzátor je řízen spolehlivým mikroprocesorovým regulátorem vhodným pro aplikace vn, jehož regulační vstupy lze připojit buď na přívod 6 nebo 10 kV, ale i na přívod nadřazené sítě 22, 35 nebo 110 kV a kompenzovat tak odběr jako celek. Činnost kompenzace lze vzdáleně sledovat a měnit nastavení regulace prostřednictvím sběrnice RS485.
Alternativně lze kompenzaci dodat s rychlovybíjením stupňů, čímž se podstatně zlepší dynamické vlastnosti zařízení. Zejména v tomto provedení je vhodný jako náhrada provozně nevýhodných rotačních kompenzátorů. 
Jednotlivé stupně mohou mít kompenzační výkon v určené řadě, např. 100, 200, 400, 800 , 1600 kvar, a je možno je sestavit do kompenzačního zařízení o výkonu až do cca 13 Mvar.

Kompenzační rozváděč se dodává v klasickém skříňovém provedení v krytí IP 20 až IP 40, jeho hloubka je 1000 nebo 1100 mm, výška 2100 až 2300 mm a šířka se řídí počtem polí – na každý stupeň je zapotřebí jedno pole šířky 800 nebo 1000 mm.

Spínání a jištění celého rozváděče se většinou realizuje v hlavní rozvodně příslušným vypínačem ve vývodovém poli kompenzace, kompenzační zařízení však lze vybavit také vstupním vypínačem vlastním. Přívod do rozváděče lze provést kabelem zespodu nebo shora, případně přípojnicemi.

Venkovní provedení

Automatické kompenzátory jalového výkonu ve venkovním provedení jsou obdobou předchozího typu, od kterého se liší tím, že zařízení je vestavěno do speciálně konstruovaného temperovaného kiosku určeného do venkovního prostředí.

Celá řada těchto kompenzačních kiosků byla dodána pro povrchové doly, je však možné použití i pro jiné aplikace, kde se dosáhnou venkovním provedením úspory.
Kompenzační kiosky je možno dodat v krytí až IP 54 se jmenovitým kompenzačním výkonem 600 až 4400 kvar rozděleným do 2 až 5 stupňů o výkonech například 200, 300, 400, 600 a 800 kvar. Rozměry jsou následující: hloubka 2000 mm, šířka 2200 nebo 3200 mm dle výkonu, výška 2440 mm. Přívod do kiosku je kabelem a kiosek lze na přání vybavit vlastním vypínačem. Příklad nasazení kompenzačního kiosku je na obrázku.

Hrazené a filtrační kompenzátory

Automatické hrazené a filtrační kompenzátory jalového výkonu ve vnitřním provedení jsou vhodné pro centrální a skupinovou kompenzaci v sítích vysokého napětí, které jsou podstatněji ovlivněny harmonickými generovanými nelineárními spotřebiči, jako jsou frekvenční měniče, řízené a neřízené usměrňovače apod.

Kompenzační zařízení sestává rovněž z jednotlivých stupňů spínaných vakuovými stykači. Stupeň však není tvořen pouze kondenzátory, ale těmto kondenzátorům je předřazena filtrační tlumivka. Indukčnost tlumivky je volena tak, aby rezonanční kmitočet sériové rezonance mezi kondenzátory a tlumivkou ležel v optimální oblasti, což umožňuje dosáhnout kompromisu mezi chráněním stupně proti nežádoucím rezonancím a sací schopností stupně jako filtru 5. harmonické. Rezonanční kmitočet je možno volit například 240, 206 nebo 189 Hz. (zatlumení 4,3; 6; 7 %)

Pro kompenzátory používáme kvalitní kondenzátory s ekologicky nezávadným dielektrikem, vestavěnými vybíjecími odpory a s tlakovým pojistným kontaktem. Kondenzátory jsou pro daný účel dimenzovány dostatečně proudově i napěťově. Filtrační tlumivky jsou železové a vyznačují se vysokou proudovou přetížitelností při zachování dostatečné linearity. Mají vestavěné teplotní čidlo. Dále jsou ve stupních zapojeny vakuové stykače, které se vyznačují vysokou spolehlivostí a životností. Jednotlivé stupně jsou před zkratem chráněny speciálními pojistkami, které mají vysokou odolnost při častém spínání. Rozváděč je opatřen mikroprocesorovou poruchovou signalizací.

Celé zařízení je řízeno spolehlivým mikroprocesorovým regulátorem vhodným pro aplikace vn, jehož regulační vstupy lze připojit buď na přívod 6 nebo 10 kV, ale i na přívod nadřazené sítě 22, 35 nebo 110 kV a kompenzovat tak odběr jako celek.
Alternativně lze rovněž zařízení dodat s rychlovybíjením stupňů, čímž se podstatně zlepší dynamické vlastnosti zařízení. Zejména v tomto provedení je vhodná jako náhrada provozně nevýhodných rotačních kompenzátorů v těch aplikacích, kde jsou v síti zapojeny rušivé spotřebiče. Celá řada těchto zařízení byla dodána jako náhrada rotačních kompenzátorů v provozně náročném prostředí velkostrojů pro povrchovou těžbu uhlí řady KU 800.
Jednotlivé filtrační stupně se dodávají s kompenzačním výkonem přibližně 120, 240, 480, 960 a 1820 kvar a mohou se sestavit do filtračně – kompenzačního zařízení o výkonu až do 10 Mvar.
Kompenzační rozváděč se dodává v klasickém skříňovém provedení v krytí až IP 54, jeho hloubka je 1000 nebo 1100 mm, výška 2250 mm a šířka se řídí počtem a velikostí výkonu stupňů. Jištění celého rozváděče se většinou realizuje v hlavní rozvodně vypínačem, kompenzační zařízení však lze vybavit také vypínačem vlastním. Přívod lze provést kabelem zespodu nebo shora, případně přípojnicemi.

Kompenzační filtry

Kompenzační filtry se používají tam, kde pro extrémně vysokou míru ovlivnění sítě harmonickými není dostačující použití hrazeného kompenzačního zařízení. Tyto filtry používají vzduchových tlumivek a jsou laděny zpravidla na kmitočty 5., 7., 11. nebo 13. harmonické. Parametry a provedení filtrů zcela závisí na konkrétní aplikaci.

Individuální kompenzace

 

Dynamická kompenzace

Zařízení Kompel KR-SVG je zařízení určené ke korekci účiníku, odfiltrování harmonických složek a vyvážení třífázového systému. Díky využití invertorové technologie umožňuje řada PFC plynulou kompenzaci, což znamená, že výstupní jalový výkon SVG se neustále přizpůsobuje aktuálním potřebám systému bez rizika přebytku nebo nedostatku jalového výkonu.

Kapacita jednoho modulu SVG se pohybuje v rozmezí 10 až 100 kvar. Pro větší systémy je možné moduly libovolně paralelně spojovat.

V případě indukční nebo kapacitní zátěže dochází k fázovému posuvu mezi proudem a napětím. SVG detekuje tento fázový rozdíl a generuje do sítě kompenzační proud, který tento fázový posuv koriguje. Tím se dosahuje přesné regulace na požadovaný účiník.

Vlastnosti produktu

• Výborný účiník: Dosahuje hodnoty ≥ 0,99, což výrazně snižuje ztráty v elektrické síti a zlepšuje celkovou energetickou účinnost zařízení.
• Extrémně rychlá odezva: Díky krátké době odezvy 20 ms je zařízení schopno okamžitě reagovat na změny v zatížení a udržovat stabilní účiník.
• Inovativní technologie korekce účiníku: Založena na výkonné invertorové technologii, která umožňuje plynulou a přesnou regulaci jalového výkonu.
• Pokročilá řídicí strategie: Využívá tříúrovňové topologie a FFT algoritmu pro přesné měření a analýzu harmonických složek v síti a optimalizaci kompenzace.
• Snadné uvedení do provozu: Moderní rozhraní pro monitorování a diagnostiku umožňuje intuitivní nastavení a správu zařízení. Systém poskytuje detailní informace o kvalitě elektrické energie, což usnadňuje identifikaci a řešení případných problémů.
• Flexibilní možnost instalace:  přímo na stěnu nebo do rozváděčové skříně.

Výhody SVG

• Flexibilní kompenzace jalového výkonu: SVG umožňuje kompenzaci jak indukčního, tak kapacitního jalového výkonu, což zajišťuje optimální účiník v širokém spektru provozních podmínek.
• Přesná a dynamická regulace: Díky pokročilým řídicím algoritmům umožňuje SVG velmi přesnou regulaci jalového výkonu, což vede k dosažení vysokého účiníku a minimalizuje ztráty v elektrické síti.
• Eliminace rezonančních jevů: Speciální konstrukce a řídicí algoritmy zabraňují vzniku rezonančních jevů, které mohou poškodit zařízení a narušit kvalitu elektrické energie.
• Rychlá odezva na změny zatížení: SVG dokáže velmi rychle reagovat na změny v zatížení, čímž zajišťuje stabilní a spolehlivý provoz elektrické sítě.

Princip fungování KOMPEL Static Var Generatoru:

Zařízení nepřetržitě monitoruje parametry elektrické sítě a automaticky upravuje velikost a fázi kompenzačního proudu, aby byla zajištěna optimální kompenzace za všech provozních podmínek.

Inteligentní kompenzace:

Řídicí systém využívající IGBT a DSP technologii umožňuje dynamicky přizpůsobovat kompenzaci jalového výkonu měnícím se podmínkám v elektrické síti. SVG nahrazuje tradiční způsoby kompenzace, které jsou méně flexibilní a méně přesné.

Na rozdíl od tradičních mechanických řešení nabízí SVG:

• Plynulou a přesnou regulaci: Díky digitálnímu řízení je možné dosáhnout velmi přesné kompenzace jalového výkonu v širokém rozsahu.
• Adaptivitu na měnící se zátěže: SVG automaticky detekuje změny v zatížení a okamžitě upravuje kompenzační proud, čímž udržuje vysoký účiník.
• Robustnost vůči poruchám: Díky své konstrukci a pokročilým řídicím algoritmům má zařízení zvýšenou odolnost vůči vysokým harmonickým zkreslením, vyšším teplotám a dalším nepříznivým podmínkám.
• Optimální výkon: SVG zajišťuje optimální výkon elektrické sítě za všech provozních podmínek, což vede ke snížení ztrát energie a zvýšení spolehlivosti.

mec

Hlavní funkce SVG:

Kapacitní i induktivní kompenzace jalového výkonu.

Korekce fázové nevyváženosti

Příznivá cena, úspora místa v rozvodně.