Kompenzace jalového výkonu
Měření kvality elektrické energie

+420 777 730 002

Regulátor Janitza Prophi - jistota vaší kompenzace

Odlehčování přívodních vedení a rozvodných sítí od induktivního jalového výkonu pomocí paralelních kondenzátorových baterií je velmi známou a po desítky let uplatňovanou metodou. Implementací této myšlenky jsou v naprosté většině případů kompenzační rozvaděče s kondenzátorovými bateriemi (typicky 6 až 12 stupňů), které jsou připínány pomocí tzv. regulátoru jalového výkonu. Současné aplikace jsou řízeny mikroprocesorovými regulátory, které vzorkují vstupní signál proudu a napětí, následně kalkulují elektrické veličiny a na jejich základě realizují patřičnou regulační strategii.

Životní cyklus kompenzačního rozvaděče

Bez větší nadsázky proto lze tvrdit, že regulátor je mozkem kompenzace a při jeho volbě je vhodné a doporučené zvážit všechny nejdůležitější okolnosti spojené s životním cyklem kompenzačního rozvaděče.

Jedná se zejména o následující fáze životního cyklu:

  • Fáze projektové přípravy instalace – skladba zátěže, parametry rozvodné soustavy, výhled skladby zátěže.
  • Základní parametry kompenzace – stanovení instalovaného kompenzačního výkonu, volba provedení (konvenční, hrazené, dynamické, hybridní, s dekompenzací, pasivní filtrací, aktivní filtrací).
  • Optimalizace konstrukčního řešení – skladba stupňů, jištění, odvodu tepla, alarm, monitoring, provedení konvenční nebo blokové (flexibilní s možností repase výkonu).
  • Uvedení do provozu – příprava rozvaděče pro zkušební a ostrý provoz.
  • Provoz a údržba – sledování provozních parametrů a stavu komponent, vyhodnocování provozní účinnosti, návrh a realizace opatření v případě nedostatečné účinnosti.
  • Reklamační řízení – identifikace a odstranění závad, preventivní opatření.
  • Retrofit – opotřebení podléhají zejména kondenzátory (úbytek kapacity či aktivace pojistných mechanismů) a stykače (opotřebení kontaktů vlivem spínání), vyhodnocení nutností údržby.

I když je kvalitní a funkční kompenzační rozvaděč na první pohled jednoduché zařízení, vlastní obor kompenzace je dosti specifickou disciplínou, vyžadující jednak jistou dávku odborné průpravy, dále značnou dávku zkušeností s řešením problémů s účiníkem (autor tím nemyslí zkušenosti s kompenzacemi, které spočívají v dodávkách a výměnách opotřebovaných komponent, ale např. statistická vyhodnocení, optimalizační výpočty, měření, adjustace a vyhodnocení zátěže a regulátorů apod.). Bohužel, ani vyčerpávající výčet referencí není zárukou, že dodavatel kompenzace (nebo jeho subdodavatel) bude schopen vyhodnotit provozní stavy a dodat návrh proveditelných nápravných opatření v případě nízké účinnosti kompenzačního rozvaděče.

Janitza Prophi - splnění specifických požadavků kompenzace

Funkční a spolehlivá kompenzace není výsledkem náhody, ale kombinací optimalizačních výpočtů a dlouholetých zkušeností získaných v praxi při vyhodnocování účinnosti kompenzačních rozvaděčů. Použití kvalitního regulátoru je jedním z klíčů k dosažení tohoto stavu a to během celého životního cyklu kompenzačního rozvaděče.

Společnost KBH ENERGY a.s. již mnoho let dováží, využívá ve svých rozvaděčích a distribuuje výrobcům rozvaděčů regulátor jalového výkonu předního německého výrobce Janitza Electronics. Jedná se o velmi spolehlivý výrobek, ověřený v desítkách tisíc instalací po celém světě, který je neustále inovován. Vysoká kvalita je zajištěna použitím komponent vyšší třídy (high-end), propracovaným řešením SW a HW a výrobou v bezprašném prostředí na automatizovaných linkách ve výrobním závodě společnosti v Lahnau, se 100 % kontrolou jakosti a testovaním během výrobních procesů (tak aby odběratelům nevznikali náklady na vstupní kontroly).

Podstatným znakem výrobku je typická německá péče o detail, která tvoří funkční celek, který implementuje desetiletí zkušeností s měřením a kompenzacemi, které výrobce má a poskytuje efektivní funkce pro zajištění provozuschopnosti a diagnostiky během celého životního cyklu výrobku.

Výrobní řada zahrnuje šesti a dvanácti stupňová provedení v celokovovém pouzdře, s 6 nebo 12 reléovými výstupy a hybridní provedení s šesti reléovými a šesti tranzistorovými výstupy, a to pro jmenovitá napětí 400 V, případně 100V, 110V, 200V, 230V, 440V. Napájecí napětí je společné s měřicím, vzorkování vstupních signálů kontinuálně s frekvencí 3,2 kHz (jedná s e velmi přesný přístroj), citlivost proudového vstupu 10 mA, vhodný pro kompenzace s generátorovými jednotkami (4 kvadrantový provoz).

Design

Pozitivní první dojem z přístroje zajistí moderní design a vysokokontrastní LCD displej. Kompenzační rozvaděče jsou nákladná zařízení a je škoda kazit první dojem investora přístrojem se zastaralým designem či segmentovým displejem.

Multifunkčnost

Regulátor v sobě integruje funkce multimetru. Toto ocení obsluha a servis kompenzace, neboť lze sledovat výkony, frekvenci a proudy v síti, dále pak proudy jednotlivých kapacitních stupňů. Samozřejmostí je harmonická analýza proudu a napětí, která umožňuje identifikovat přítomnost škodlivých harmonických frekvencí. Všechny měřené údaje jsou zaznamenávány do interní paměti pro pozdější použití.

Snadnost uvedení do provozu, odolnost proti chybám v zapojení

Pro správnou funkci regulátoru je důležité dodržení sledu fází (korektního zapojení). V praxi se velmi často stává, že tato podmínka není dodržena, což má za následek nefunkčnost kompenzace. Softwarové řešení umožňuje funkci při libovolném zapojení. Výrobek pro své uvedení do provozu vyžaduje spuštění funkce automatické inicializace, případně nastavení poměru primáru a sekundáru měřicího trafa pro funkce multimetru.

Inteligentní regulační algoritmus

Spínací strategie naprosté většiny konkurenčních regulátorů spočívá v udržování nastaveného cílového účiníku instalace (který je nejčastěji volen 0,98 ind jako aritmetický průměr neutrálního pásma účiníku požadovaných rozvodnými závody 0,95-1,00). Toto řešení však přináší nadbytečné sepnutí kompenzačních baterií, vedoucí k zbytečnému opotřebení elektrokomponent. Navíc, tato strategie je prakticky přesný opak toho, co požadují rozvodné závody, tedy dosáhnout za jeden měsíc průměrný účiník ne menší než 0,95 ind. Nenechme se zmýlit rozdílem dvou setin. V případě odběru 500 kW je při kompenzaci na účiník 0,98 sepnuto zbytečně cca 70 kvar, což může bý cca 30 % instalovaného výkonu rozvaděče, sepnutého zbytečně. Díky inteligentní strategii algoritmus rovnoměrně rozkládá počet a dobu sepnutí sepnutí mezi všechny instalované kompenzační stupně. Takto je výrazně zvýšena životnost kompenzačního rozvaděče.

Janitza Prophi umožňuje nastavení požadovaného průměrného účiníku za určitou dobu, a to až 24 hodin. Tím je zabráněno excesivnímu a zbytečnému spínání kompenzace. K tomu lze využít také funkci druhého cílového účiníku, který je možné spínat externím přístrojem.

Teplotní  senzor

regulátor Janitza je vybaven teplotním čidlem, které lze využít pro aktivaci alarmů, sledování teploty v rozvaděči nebo spínání ventilátoru. Alarmové hlášení navíc umožňuje odepnout všechny spínané stupně. Udržení teploty na cca 25-35 °C v kompenzačním rozvaděči je podstatnou determinantou životnosti kompenzace. U kompenzací s tlumivkami se může teplota v nedostatečně větraném rozvaděči dostat během několika minut i nad 60 °C, což způsobí termické namáhání kondenzátorů, přetížení stykačů, pojistkových spodků a zahřívání izolace kabelů. Odpojení je proto žádoucím opatřením.

Harmonické  frekvence

 snaha ochránit kondenzátory před přetížením harmonickými frekvencemi je řešena různými způsoby. Problém je bohužel poněkud obtížně řešitelný pomocí jednoho činitele. Řešení firmy Janitza nabízí 10 přednastavených profilů lichých harmonických frekvencí napětí, při překročení jednotlivé hodnoty dojde k odpojení kondenzátorových baterií. Tímto je zamezeno připojení kompenzace do sítě zarušené nad míru přípustnou pro instalovanou kompenzaci. Tento efekt můžeme pozorovat zejména při připojení jednoho kondenzátoru do sítě s nelineární zátěží a vysokým účiníkem (např. při nízkém odběru a převažujícím odběru osvětlení), což může vést k velmi rychlé destrukci kondenzátorové baterie.

Centrum kvality elektrické  energie – budoucnost kompenzace

Trend posledních let doma i ve větě  naznačuje zvýšený zájem o dynamické kompenzace, kde jsou klasické stykače nahrazeny polovodičovými spínači, zajišťující  rychlé spínání s mírným přechodovým jevem. Tento segment pokrývají přístroje Prophi s tranzistorovými výstupy, umožňující spínat velmi rychle až frekvencí 50Hz (frekvence sítě). Samozřejmostí jsou verze s RS485 s Modbus RTU nebo Profibus pro integrace do nadřazených systémů.

Zvyšující se nároky na kompenzace bezesporu vyžadují souběžnou instalaci kvalitního analyzátoru se záznamem dat, analýzou sítě a komunikací, nejlépe Ethernet. Toto řešení nabízí naše společnost jako tzv. Centrum kvality energie – regulátor Prophi a modul UMG604E.  Tím je zajištěno dálkové sledování systému a dostatek dat pro analýzu a návrh nápravných opatření, přístupné mocí  volné dostupného software.  Ti, kdo zažili problémy s účiníkem a kompenzacemi, jistě vědí, jaký problém může být sehnat potřebné informace, data, provozní výsledky. Instalace UMG 604 E tento problém zcela eliminuje.

KBH Energy Pardubice

Naše společnost disponuje mnohaletýmizkušenosti z provozování a distribuce regulátorů Prophi, které samozřejmě používá i do rozvaděčů vlastní produkce. K výrobku je poskytnuta telefonická podpora, včetně množství aplikačních manuálů a pracovních instrukcí. Díky dlouhodobé spolupráci s výrobcem tento špičkový výrobek distribuujeme za stejných cenových podmínek jako je ostatní nabídka na trhu, např. nejprodávanější Prophi 12 R za 6000 Kč bez DPH. Prophi 12R + UMG604E za 20 000 Kč bez DPH.