Regulatorji kompenzacije jalove moči
Strokovnjaki na številnih področjih se že dolgo ukvarjajo s problematiko avtomatizacije industrijskih procesov. In leto za letom podporna infrastruktura številnih podjetij postopoma prehaja iz ročnega v samodejno upravljanje. Prizadeti so sistemi avtomatizacije in elektrifikacije podjetij in to temo je težko preceniti.
Poraba energije močnega podjetja je vedno povezana s stroški energije, ki jih je treba čim bolj zmanjšati. Inovacije pomagajo rešiti ta problem. Energetske sisteme je treba posodobiti, izboljšanje kakovosti električne energije pa bo privedlo do znižanja proizvodnih stroškov.
Sredstva za nadzor in operativno upravljanje sistemov oskrbe z električno energijo merijo parametre sistemov, spreminjajo njihove značilnosti, optimizirajo način delovanja opreme, povečajo njeno življenjsko dobo in zmanjšajo odstotek nesreč in zavrnitev.To dosežemo z racionalizacijo distribucije in porabe energetskih virov v podjetju.
Predvsem za večino bremen v tovarnah in delavnicah je značilna njihova induktivna narava. Elektromotorji za stroje za rezanje kovin, sistemi fluorescentnih razsvetljav, napajalniki za različno opremo. Vse te naprave obremenijo žice in kable s tokom do 2-krat močnejšim od nazivnega toka, to pa so toplotne izgube, ki se povečajo 4-krat. Poleg tega morajo biti močnostni transformatorji močnejši in to je dodaten strošek.
Običajno se težava reši s priključitvijo kondenzatorjev vzporedno z induktivnimi obremenitvami, da se narava porabe približa aktivni. Vendar ni vedno donosno opremiti vsake naprave s kondenzatorji, zato je baterija kondenzatorjev priključena na napajalnik, ki napaja več porabnikov hkrati. In uporabniki lahko delujejo neodvisno, vklapljajo in izklapljajo ob določenih časih, včasih nepredvidljivo, zato se pojavi naloga avtomatizacije povezave natančnega nabora kondenzatorjev, potrebnih v danem trenutku za kompenzacijo trenutne induktivne obremenitve.
Regulatorji za kompenzacijo jalove moči se uspešno spopadajo s to nalogo. Namestitev kompenzacije jalove moči, sestavljene iz več kondenzatorjev, katerih zmogljivosti vam omogočajo izbiro poljubne kombinacije, vam omogoča gladko spreminjanje skupne priključene kompenzacijske zmogljivosti kadarkoli.Mikroprocesorski krmilnik spremlja induktivno komponento toka v realnem času in ob ustreznem času priklopi ali odklopi ustrezno kapacitivnost, potrebno število kondenzatorjev.
Najsodobnejši krmilniki imajo številne dodatne funkcije. Krmilnik lahko zlasti meri parametre kondenzatorjev, njihovo temperaturo, ali obstaja prenapetost, ali obstajajo harmoniki, in če parametri presežejo kritične vrednosti, se ogroženi kondenzator izklopi. Prednost pri povezovanju bodo imeli kondenzatorji z največjim delovnim virom, torej tisti, ki delajo manj. Parametri kondenzatorske enote se izmerijo in prenesejo v računalniško obdelavo. To pomeni, da je krmilnik mogoče integrirati v informacijsko omrežje podjetja.
Regulatorji se nenehno izboljšujejo, optimizirajo se njihovi algoritmi in povečuje učinkovitost inštalacij, v zadnjem času pa so bili priljubljeni trenutni krmilniki dostopa, ko se je glede na trenutno vrednost faktorja moči takoj priključila kondenzatorska baterija s potrebno kapaciteto, da se zagotovi faktor moči na enoto ali do vnaprej določene vrednosti. Ta algoritem ima nizko natančnost ohranjanja povprečnega faktorja moči in je preobremenjen s prekomerno kompenzacijo.
Sodobnejši krmilniki ne spremljajo trenutne vrednosti faktorja moči, temveč njegovo povprečno vrednost v določenem časovnem obdobju, čas povezave kondenzatorjev pa se razlikuje tudi glede na pogoje delovanja opreme. Posledično se faktor moči obremenitve ves čas vzdržuje na konstantni nastavljeni ravni in merilnik to beleži.
Sodobni regulatorji imajo možnost, da po potrebi enostavno preklopijo iz načina merjenja povprečne vrednosti v način merjenja trenutnega faktorja moči, to pomeni, da se uporabnik sam odloči, kaj želi od naprave za kompenzacijo jalove moči.
Koraki kondenzatorja se prilagajajo glede na količino dodane ali odvzete jalove moči, nastavite lahko poljubno vrednost za moč na korak. Moč se samodejno spreminja in prilagaja. Krmilniki lahko delajo z tiristorski kontaktorji ali z običajnimi elektromagnetnimi.
S krmilniki je najbolje uporabiti tiristorske kontaktorje, saj so elektronska stikala veliko bolj vzdržljiva od elektromagnetnih, ki jih je treba pogosto menjati. V njih ni gibljivih delov, zato odpornost proti obrabi ni problem, hitrost preklopa pa je zelo visoka.
Te prednosti omogočajo zbiranje takšnih kompenzacijskih shem tiristorskih kontaktorjev, da bodo kondenzatorji priključeni na omrežje strogo v trenutku, ko je napetost v kondenzatorju enaka omrežni napetosti, to je, da bo tok med preklapljanjem skoraj nič .
Prednost tiristorskih kontaktorjev glede hitrosti in natančnosti delovanja je v tem, da poleg stikala vsebujejo tudi elektronsko enoto, ki omogoča varno preklapljanje stopenj moči do 100 kVar, pri čemer ne bo motenj. v omrežju.
Tako bodo regulatorji kompenzacije jalove moči v kombinaciji z elektronskimi kontaktorji omogočili preklapljanje kondenzatorskih stopenj s hitrostjo desetkrat na sekundo in celo hitro spreminjajoče se reaktivne obremenitve, kot so močni motorji žerjavov ali varilni stroji, ne bodo preobremenile omrežja podjetja, žic ne bodo se pregrevali, transformatorji virov se bodo povečali in kakovost porabljene električne energije bo visoka.