РЕГУЛЯТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ NOVAR 314RS




Регулятор реактивной мощности типа NOVAR 314RS - полностью автоматический прибор , позволяющий оптимизировать управление быстрой компенсацией реактивной мощности . Прибор оснащен шестью транзисторными выходами для управления тиристорными коммутаторами и восемью релейными выходами для управления стандартными контакторами.
Измерительный контур напряжения гальванически отделен и позволяет подключать переменное напряжение величиной от 100 до 690 В.

Документация

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Принцип измерений

  • высокая точность измерений тока и косинуса достигнута применением микропроцессорной цифровой обработки сигналов по алгоритму FFT .
  • высокая точность измерений и регулирования обеспечивается и в условиях искажения тока и напряжения высшими гармониками
  • вычисление коэффициента гармонических искажений ( THD) токового сигнала на основе вычисления гармоник до 19 порядка и возможность индикации гармоник до 17 порядка . (3.;5.;7.;11.;13.;17.)

Принцип регулирования

В регуляторе Novar 314 RS протекают одновременно и до некоторой степени независимо два регулирующих процесса

  • Быстрый регулирующий процесс с транзисторными выходами , управляющими тиристорными коммутаторами
  • Медленный регулирующий процесс с выходными реле , которые подключают контакторы
Быстрый регулирующий процесс состоит из фазы измерения и фазы вычисления и осуществления регулирующего воздействия . Частота этих циклов регулируется в диапазоне от 1 до 5 Гц (от 1 до 5 регулирующих воздействий за секунду). При вычислении оптимального регулирующего воздействия решающим является только величина конкретной ступени и ступени одинаковых мощностей включаются по кругу (количество включений у транзисторных выходов не контролируется). При недостаточно мощных разрядных резисторах можно запрограммировать время блокировки повторного включения от 0,2 до 10 секунд .

Медленный регулирующий процесс с помощью релейных выходов должен соблюдать ограничения , обусловленные свойствами и долговечностью стандартных контакторов . Фаза измерений проводится один раз за секунду и в зависимости от вычисленной ошибки регулирования и запрограммированного времени регулирования устанавливается задержка фазы измерений, которая может повторяться максимально один раз за пять секунд . При вычислении регулирующего воздействия должно быть учтено и время блокировки повторного включения ступени . Оптимальное регулирующее воздействие назначается с точки зрения не только величин ступеней , но и числа включений данной ступени , времени от последнего выключения , и общего числа переключений в данном регулирующем воздействии.

Двухтарифная работа

  • возможность смены основных параметров регулирования во время регулирования под воздействием внешнего сигнала (контакты реле)
  • для высокого и низкого тарифа отдельно настраиваются величины требуемого косинуса и времени регулирования

Измерительный контур напряжения гальванически отделен и позволяет подключать переменное напряжение величиной от 100 до 690 В.

Токовый измерительный вход является универсальным для вторичного тока трансформаторов тока на 5А и 1А. Измеряемые сигналы можно присоединять к регулятору в произвольной комбинации , то есть одно из линейных или фазных напряжений и ток любой фазы.

Вычисление основной гармоники активного и реактивного тока осуществляется алгоритмом FFT. Подобным способом вычисляется и величина основной гармоники измерительного напряжения , чем обеспечивается высокая точность измерения и регулирования и в условиях искажения сети высшими гармониками.

Регулирование осуществляется во всех четырех квадрантах и его скорость зависит как от ошибки регулирования , так и от ее полярности (перекомпенсировано/ недокомпенсировано).

В оптимальном случае процесс регулирования протекает следующим образом : Малые отклонения от требуемого косинуса компенсирует в течение долей секунды быстрый процесс , а для медленного процесса это состояние будет как скомпенсированное , и состояние выходных реле не изменится .

В случае возникновения большего рассогласования , чем суммарная величина всех ступеней транзисторной секции , все транзисторные выходы сразу установятся в одинаковое состояние (все включены или все выключены) .

Медленный процесс вычислит возникшее рассогласование и по истечение времени регулирования проведет регулирующее воздействие таким образом , чтобы скомпенсированное состояние было достигнуто одновременным подключением не более чем половины мощности транзисторных ступеней . В этом случае в дальнейшем быстрый процесс способен реагировать на изменения рассогласования в обеих направлениях .

Исключением из вышеописанного является состояние , когда требуется малая реактивная мощность. Если мгновенное значение требуемой реактивной мощности меньше , чем общая компенсирующая мощность транзисторных выходов , регулирующее воздействие медленного процесса регулирования проводится только на величину «докомпенсирования» , а не на половину компенсирующей мощности транзисторных выходов.
Во время регулирования прибор проводит текущий контроль компенсирующих ступеней. При обнаружении резкого отличия измеренного тока ступени по сравнению с настроенной величиной ступени, данная ступень временно исключается из процесса регулирования (при соответствующей настройке параметров). Временно исключенная ступень периодически тестируется и может быть обратно введена в процесс регулирования.

При измерении тока вычисляются значения гармонических составляющих до 19-й. Из этих величин вычисляется коэффициент нелинейных искажений тока (THD), который можно увидеть на дисплее. Можно установить допустимый уровень искажений , при превышении которого регулятор отключит все компенсирующие ступени и тем самым предотвратит их повреждение . Кроме того , наихудшие величины коэффициента нелинейных искажений тока (THD), отдельных гармоник , и наименьшее значение косинуса в сети записываются в памяти для дальнейшего анализа .

Преимуществом прибора является полностью автоматизированная инсталляция . Регулятор автоматически определит как способ подключения токового сигнала, так и величину отдельных подключенных конденсаторов. Ручное задание данных параметров также возможно.

Релейный выход "Alarm" можно установить на сигнализацию аварийных состояний. (см.таблицу 3)

Регулятор можно заказать в расширенном исполнении с гальванически разделенным цифровым интерфейсом типа RS-232 или RS- 485 . В комплексе с удаленным компьютером можно дистанционно наблюдать все измеренные величины и изменять параметры регулятора.

Наряду с конденсаторами к релейным выходам регулятора можно подключать компенсирующие дроссели (в случае декомпенсации сети) .

Произвольный выход можно запрограммировать как постоянный .

С помощью входа для второго тарифа можно задать один из двух режимов компенсации .

Автоматическое распознавание способа подключения при инсталляции регулятора

  • Необходимо задать только способ подключения измерительного напряжения – фазное (U=FA) или линейное (U=SD)
  • Автоматическое распознавание подключения будет проведено в соответствии с таблицей :

    • Таблица 1 : Способ подключения измерительного (и питающего) напряжения по отношению к подключенному токовому сигналу.

    Измеряемое напряжение фазное (U=FA)

    Измеряемое напряжение линейное (U=SD)

    Номер

    Способ подключения

    Номер

    Способ подключения

    1

    L1 - 0

    7

    L1-L2

    2

    L2 - 0

    8

    L2-L3

    3

    L3 - 0

    9

    L3-L1

    4

    0 - L1

    10

    L2-L1

    5

    0 - L2

    11

    L3-L2

    6

    0 - L3

    12

    L1-L3

Автоматическое распознавание величин ступеней

  • при соответствующей настройке регулятор проведет распознавание ступеней каждый раз при включении питающего напряжения
  • возможность подключение практически произвольной комбинации ступеней регулирования
  • ручное задание величин ступеней с помощью величины С/к и программы коммутации согласно нижеприведенной таблице (только для релейных выходов) либо непосредственным заданием величин отдельных ступеней также возможно

    • Таблица 2 : Программа коммутации

Номер

Код включения

Индикация

Номер

Код включения

Индикация

1

1:1:1:1:1

1111

7

1:2:2:2:2

1222

2

1:1:2:2:2

1122

8

1:2:3:3:3

1233

3

1:1:2:2:4

11224

9

1:2:3:4:4

1234

4

1:1:2:3:3

1123

10

1:2:3:6:6

1236

5

1:1:2:4:4

1124

11

1:2:4:4:4

1244

6

1:1:2:4:8

11248

12

1:2:4:8:8

1248


Уточнение величин ступеней

  • Проводится постоянно во время регулирования


Отстранение ошибочных ступеней

  • регулятор при отключении и отключении отдельных ступеней в процессе регулирования проводит текущий контроль изменения реактивного тока в сети и сравнивает его с записанной величиной тока ступени . Если коммутация некоторой ступени многократно не вызывает адекватного изменения реактивного тока в сети (или это изменение сильно отличается от записанной величины ступени) , регулятор эту ступень обозначит как неисправную и в случае настройки соответствующей действительной функции аварий ее отстранит и в дальнейшем регулировании временно эту ступень не использует
  • периодическая (через 5 дней) проверка временно отстраненных ступеней и в случае положительного результата проверки (например после замены сгоревших предохранителей ступени) возврат их в процесс регулирования


Постоянные ступени

  • Произвольную ступень можно установить постоянно включенной или отключенной


Произвольно программируемая функция "Alarm"

  • отдельно программируемые сигнализирующая и действующая функции "Alarm" согласно нижеприведенным таблицам
  • для сигнализации служит светодиод на лицевой панели и беспотенциальный контакт"Alarm" на разъеме


    • Таблица 3 Alarm - сигнализация

Номер

Состояние

Описание

Минимальное время длительности

1

Малый ток

Величина тока вторичной обмотки ИТТ менее 0,01 А

5 секунд

2

Сверхток

Величина тока вторичной обмотки ИТТ больше чем номинальная установленная 5А

5 секунд

3

Ошибка компенсации

Косинус вне пределов 0,90инд. - 1,00

15 минут

4

Потеря напряжения

Отсутствует измерительное напряжение

5 секунд

5

Гармонические искажения

Превышение заданной границы THD- контролируется при нагрузке в сети не менее 10% от номинальной

5 минут

6

Превышение числа включений

Количество коммутаций некоторой ступени превысило допустимую границу

Немедленно

8

Обратное питание

Обнаружено перетекание энергии от потребителя к источнику

5 минут

9

Ошибка ступени

При регулировании обнаружена постоянно отличная от нормальной величина ступени

5 включений + 5 выключений

Прим. Режимы 1, 4 и 9 стандартно уже заданы изготовителем при поставке регулятора.


Таблица 4: действующая функция Alarm

Номер

Состояние

Описание

Минимальное время длительности

Действие

1

Малый ток

Величина тока вторичной обмотки ИТТ менее 0,01 А

10 секунд

Отключение всех выходов кроме постоянных

4

Потеря напряжения

Отсутствует измерительное напряжение

5 секунд

Отключение всех выходов , включая постоянные

5

Гармонические искажения

Превышение заданной границы THD- контролируется при нагрузке в сети не менее 10% от номинальной

5 минут

Отключение всех выходов , включая постоянные

8

Обратное питание

Обнаружено перетекание энергии от потребителя к источнику

5 минут

Отключение всех выходов кроме постоянных

9

Ошибка ступени

При регулировании обнаружена постоянно отличная от нормальной величина ступени

5 включений + 5 выключений

Отстранение ступени

Прим. Режимы 1, 4 и 9 стандартно уже заданы изготовителем при поставке регулятора.


Дистанционная коммуникация

  • возможно исполнение регулятора с интерфейсом RS-232 или RS-485 (гальванически разделен)
  • в комплексе с удаленным компьютером можно дистанционно наблюдать все измеренные величины и изменять параметры регулятора


    • Рисунок 1 : Подключение регулятора к компьютеру через линию связи - on-line считывание данных и установка параметров в программе RETIS.



    Рисунок.2 Пример типового подключения.



ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НАСТРАИВАЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ  
Требуемый косинус 0,80инд до 0,90емк.
Время регулирования (релейная секция) От 5 до 1200 секунд
Блокировка повторного включения (релейная секция) От 5 до 1200 секунд
Ток наименьшего конденсатора (0,01 - 2А) х коэфф.ИТТ
Допустимый косинус при дроссельном регулировании 0,80инд до 0,90емк.
Установка величин ступеней Автоматически или вручную
Настройка способа подключения Автоматически или вручную
ВХОДЫ – ВЫХОДЫ  
Измерительное напряжение (гальванически разделено) 100 – 690 В (перемен.) +10 / -20 % 50/60 Гц
Входное сопротивление измерительного контура напряжения Более 200 кОм
Измерительный ток (гальванически разделен) 0,01 до 7,5А
Входное сопротивление токового входа (эквивалентное) Менее 10мОм
Точность измерения тока (эффективного значения и 1. гармоники) +/- 1 % ;+/- 0,01А
Точность измерения величин гармоник и коэффициента нелинейных искажений +/- 10%
ТРАНЗИСТОРНАЯ СЕКЦИЯ  
Скорость регулирования 5 раз за секунду
Количество выходов 6
Блокировка повторного включения (транзисторная секция) 0,2 - 10 секунд
Нагрузочная способность транзисторов Макс.30В(пост.)/50мА
РЕЛЕЙНАЯ СЕКЦИЯ  
Количество выходных реле 8
Нагрузочная способность выходов реле 4А / 250В перемен.
Нагрузочная способность выхода Alarm 4А / 250В перемен.
Вход для задания второго тарифа 12В (пост.) / 10 мА
Напряжение питания 230В +10/-20%;50/60Гц макс.10ВА
Категория перенапряжений II по CSN EN 61010-1 II по CSN EN 61010-1
ДИСТАНЦИОННАЯ КОММУНИКАЦИЯ  
Интерфейс RS-232/RS-485, гальванически разделен
Скорость передачи 9600 Бод
Максимальное количество приборов на одной линии 1 / 32
Максимальная удаленность двух узлов 30 м / 1200 м
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ  
Степень защиты класса А по CSN EN 55011
Излучение CSN EN 50081-1
CSN EN 55011 , класс A
CSN EN 55022 , класс B
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ  
Производственное помещение Класс В2 по МЭК654-1
Температура рабочая - 5 / + 40 ° C
Температура складирования - 40 / +70 ° C
Относительная влажность 10 - 75 %
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ  
Защита Лицевая панель IР 40 (можно 54)
Задняя панель IР20
Габаритные размеры 230 x 105 x 320 мм
Лицевая панель 144 х 144 мм
Монтажная глубина 80 мм
масса Не более 1,0 кг