РЕГУЛЯТОРЫ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ NOVAR 5, NOVAR 5+


Регулятор реактивной мощности типа Novar-5/5+ полностью автоматический прибор , позволяющий оптимизировать управление компенсацией реактивной мощности . Прибор имеет точные измерительные контуры напряжения и тока и цифровую обработку измеренных величин , чем достигается высокая точность определения действительных значений как тока , так и косинуса. Имеет защиту от повышенного напряжения и от перегрузки конденсаторов высшими гармониками напряжения. Экономичная версия, 5 + 1 выходных реле, размер 96 х 96 мм.

Документация

  • Руководство по эксплуатации (.PDF 357КБ)

    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

Принцип регулирования

  • время реакции регулятора отдельно программируется для случая перекомпенсации и недокомпенсации
  • установленное время реакции сокращается пропорционально квадрату отношения ошибки регулирования к величине наименьшей ступени (C/k) , нарастающая ошибка регулирования может сократить время реакции максимально до 5 сек
  • если ошибка регулирования меньше ,чем ток наименьшего конденсатора , (С/к) установленное время реакции увеличивается в два раза . При дальнейшем уменьшении ошибки регулирования до величины меньшей , чем 1 / 2 тока наименьшего конденсатора , регулирующее воздействие не проводится

Клеммы питающего напряжения 230 V/ 50 или 60 Гц (по заявке 115V )являются одновременно и входом измерительного напряжения . Измерительный токовый вход предполагает подключение ИТТ с номинальным вторичным током 5А. К регулятору можно подключить напряжение и ток произвольной фазы трехфазной сети 3х230/400В(50, 60Гц)..

Прибор вычисляет величину первой гармонической составляющей активного и реактивного тока алгоритмом FFT . Этим достигается высокая точность измерения и регулирования и в условиях искажений токового сигнала высшими гармониками .

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

Подключение и отключение конденсаторов проводится так , чтобы оптимальное состояние компенсации было достигнуто одним регулирующим воздействием и минимальным количеством переключаемых ступеней . При этом прибор выбирает отдельные ступени с учетом их равномерной загрузки и сначала подключит ступень , которая была отключена раньше всего и ее остаточный заряд минимальный.
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.

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.

Регулятор имеет шесть выходных реле. Назначение шестого реле можно настроить на функцию регулирования или на сигнализацию нестандартных (аварийных) состояний.(см.таблицу 3)

Регуляторы поставляются в двух исполнениях : Novar 5 и Novar 5+.

Автоматическое распознавание способа подключения при инсталляции регулятора

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

Номер

Способ подключения

1

L1 - 0

2

L2 - 0

3

L3 - 0

4

0 - L1

5

0 - L2

6

0 - 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 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 при соотвествующей настройке параметров - шестое реле


    • Таблица 3 Alarm - сигнализация

Номер

Состояние

Описание

Минимальное время длительности

1

Малый ток

Величина тока вторичной обмотки ИТТ менее 0,05 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

Измерит. Напряжение (его первая гармоника 50 Гц ) не обнаружено

5 секунд

5

Гармонические искажения

Превышение настроенной границы CHL (коэффициент нагрузки конд. высш. гармониками ), только у Novar 5+

1 минута

6

Превышение числа включений

Количество коммутаций некоторой ступени превысило допустимую границу

Немедленно

7

Повышенное напряжение

Напряжение выше чем 110% номинального значения (230/115В)

1 минута

8

Обратное питание

Определен переток энергии от потребителя к источнику, только у Novar 5+

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 0,05 А

10 секунд

Отключение всех выходов кроме постоянных

4

Потеря напряжения

Измерит. Напряжение (его первая гармоника 50 Гц ) не обнаружено

5 секунд

Отключение всех выходов кроме постоянных

5

Гармонические искажения

Превышение настроенной границы CHL (коэффициент нагрузки конд .высш. гармониками), только у Novar 5+

1 минута

Отключение всех выходов , включая постоянные

7

Повышенное напряжение

Напряжение выше чем 110% номинального значения (230/115В)

1 минута

Отключение всех выходов , включая постоянные

8

Обратное питание

Определен переток энергии от потребителя к источнику, только у Novar5+

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.


ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯТОРА NOVAR 5+

Конструктивные отличия

  • Измерение и индикация коэффициента гармонических искажений напряжения (THD), отдельных гармонических составляющих, и коэффициента нагрузки конденсатора высшими гармониками (CHL)
  • Функция аварии от коэффициента CHL
  • Диапазон рабочих температур расширен на –40 / + 60 ° C


Коэффициент нагрузки конденсаторов высшими гармониками CHL (Capacitor Harmonic Load factor)

При измерении напряжения вычисляются значения гармонических составляющих до 19-й. Из этих величин вычисляется коэффициент нагрузки конденсаторов высшими гармониками CHL, который можно увидеть на дисплее. Можно установить допустимый уровень CHL, при превышении которого регулятор отключит все компенсирующие ступени и тем самым предотвратит их повреждение .

Из курса электротехники известно, что для конденсатора ток каждой гармоники прямо пропорционален произведению напряжения данной гармоники и ее порядкового номера (Ui x i). Из этого следует, что общеизвестный коэффициент гармонических искажений, определяемый формулой

где :

THDU…полное гармоническое искажение напряжения [ % ]
Ui….....i-тая гармоника напряжения [ V ]
U1….....основная гармоника напряжения [ V ] ,


не подходит в качестве критерия токовой перегрузки конденсатора под влиянием высших гармоник, потому что не учитывает распределение полного искажения по отдельным гармоникам.

Поэтому определяем коэффициент «гармонической» нагрузки конденсатора как

где :

CHL…коэффициент нагрузки конденсатора гармониками ( Capacitor Harmonic Load) [%]
i.... порядок гармоники [ - ]
Ui….....i-тая гармоника напряжения [ V ]
UNOM…номинальное значение напряжения сети [ V ]


Данный коэффициент учитывает наряду с уровнем напряжения гармонических составляющих и их спектральное распределение, а также несет в себе и влияние величины напряжения. Поэтому он является более приемлемым в качестве величины, определяющей полную токовую нагрузку конденсатора. В случае неискаженного сетевого напряжения номинальной величины коэффициент CHL имеет значение 100 %.

При активации функции аварий от гармонических искажений необходимо еще задать предельное значение нагрузки конденсатора (CHL параметр 31), при которой должна сработать сигнализация (защита). Параметр задается в процентах и можно его настроить в диапазоне от 80 до 300%.

Стандартно установленная предельная величина параметра CHL при поставке от производителя (или после реинициализации регулятора) - 130 %.

Кроме того , наихудшие величины коэффициента CHL ,коэффициента нелинейных искажений напряжения (THD), отдельных гармоник , и наименьшее значение косинуса в сети записываются в памяти для дальнейшего анализа .

Рисунок 1 : Пример типового подключения.



ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НАСТРАИВАЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ  
Требуемый косинус 0,80инд до 0,90емк.
Время регулирования От 5 до 1200 секунд
Блокировка повторного включения От 5 до 1200 секунд
Ток наименьшего конденсатора (0,05 - 2А) х коэфф.ИТТ
Установка величин ступеней Автоматически или вручную
Настройка способа подключения Автоматически или вручную
ВХОДЫ – ВЫХОДЫ  
Измерительное напряжение (гальванически разделено) Совмещено с питающим напряжением
Входное сопротивление измерительного контура напряжения Более 200 кОм
Измерительный ток (гальванически разделен) 0,05 до 7,5А
Входное сопротивление токового входа (эквивалентное) Менее 10мОм
Точность измерения тока (эффективного значения и 1. гармоники) +/- 1 % ;+/- 0,01А
Количество выходных реле 6
Нагрузочная способность выходов 4А / 250В перемен.
Напряжение питания 230В +10/-15%;50/60Гц макс.4ВА
Категория перенапряжений III по CSN EN 61010-1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ  
- излучение EN 50081-2
EN 55011 Класс А (изделие не предназначено для применения в быту)
- стойкость класса А по CSN EN 55011
- излучение, стойкость EN 61326-1
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ  
Novar 5: Производственное помещение Класс В2 по МЭК654-1
Температура рабочая - 5 / + 40 ° C
Относительная влажность 10 - 75 %
Novar 5+: Производственное помещение Класс С1 по МЭК654-1
Температура рабочая - 40 / + 60 ° C
Относительная влажность 5 - 100 %
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ  
Защита Лицевая панель IР 40 (можно 54)
Задняя панель IР20
Габаритные размеры 96 x 96 x 80 мм
Лицевая панель 96 x 96 мм
Монтажная глубина 80 мм
Окно под крепление 92 x 92 мм
масса Не более 0,4 кг