Nová řada regulátorů DCRK

Nová řada regulátorů DCRK

Ing. Jiří Kůs,
LOVATO s. r. o.

Firma Lovato, která je v oboru kompenzace na světovém i českém trhu dlouhodobě známa, uvádí v druhé polovině letošního roku na trh koncepčně zcela novou řadu regulátorů DCRK. Firma patří mezi významné výrobce kompenzačních regulátorů a speciálních kompenzačních stykačů. Jen na českém trhu jsou v provozu stovky rozváděčů s regulátory DR, DRC, DCRA a DCRE.

Základní funkcí kompenzačního regulátoru je vyhodnocení účiníku a jeho regulace připojováním a odpojováním kondenzátorů. Nový regulátor DCRK překračuje toto zažité schéma a nabízí analýzu a měření parametrů sítě, monitorování a vyhodnocování provozních stavů včetně měření teploty v rozváděči, dále detekci hrozících havarijních situací a jejich signalizaci, komunikaci a nastavení na osobním počítači, testování kompenzačního rozváděče pomocí počítače a mnoho dalších funkcí. Jednotka má vestavěny ochrany proti proudovému přetížení kondenzátoru, přepětí na kondenzátoru, zvýšené teplotě v rozváděči a odpojení stupňů při ztrátě napětí.

Typy regulátorů

Regulátory DCRK jsou ve čtyřech provedeních:

• regulátor DCRK5 (pět stupňů),
• regulátor DCRK7 (sedm stupňů) – oba o rozměrech 96 × 96 mm (obr. 1),
• regulátor DCRK8 (osm stupňů),
• regulátor DCRK12 (dvanáct stupňů) – oba o rozměrech 144 × 144 mm (obr. 2).

Charakteristika DCRK

Regulátor DCRK měří cos j, aktuální stav a maximum napětí, aktuální stav a maximum proudu, výkon (D_kvar a S_kvar), aktuální stav a týdenní průměr účiníku, přetížení kondenzátorů v procentech a jeho maximum, aktuální stav a maximum teploty rozváděče.

Měření vyhodnocované speciálním algoritmem zjišťuje skutečnou efektivní hodnotu proudu nebo napětí (obr. 3) i za přítomnosti harmonického zkreslení. V opačném případě by regulátor reagoval na nepravdivou hodnotu účiníku.

Měření účiníku cos j

Cos j je hodnota cosinu úhlu posuvu mezi napětím a proudem (obr. 4). Regulátory DCRK dokážou přesně měřit tento fázový posuv i v případě přítomnosti harmonického zkreslení průběhu proudu a napětí.

Účiník (power factor – PF) nebo celkový účiník (total power factor – TPF) je poměr mezi činným (W) a zdánlivým výkonem (V·A). V systému bez harmonického zkreslení se účiník rovná hodnotě cos j. Za jiných podmínek je účiník menší než cos j. Úkolem kompenzačních zařízení je regulace cos j na požadovanou hodnotu, aby bylo dosaženo co nejlepšího účiníku.

Průměrný týdenní účiník se vztahuje k posledním sedmi dnům činnosti regulátoru DCRK. Počítá se stejným způsobem jako u dodavatele elektřiny, tzn. spotřebovaná činná a jalová energie se ukládají do vnitřní paměti DCRK. Tato hodnota je proto skutečným ukazatelem účinnosti celého systému pro kompenzaci jalové energie.

Identifikace průtoku proudu

Při zapnutí regulátor DCRK identifikuje průtok proudu proudovým měřicím transformátorem (obr. 5). To zabraňuje přehození svorek měřicího transformátoru během instalace.

U kogenerací (kogenerace – kombinovaná výroba elektrické energie a tepla v jednom společném zařízení – pozn. red.), kde se musí regulovat ve všech čtyřech kvadrantech, je nutné směr připojení proudového transformátoru nastavit ručně.

Redukce počtu sepnutí

Řídící algoritmus zajišťuje maximální redukci počtu sepnutí. Lze ho okamžitě přesně nastavit, ne následnými pokusy. Redukce počtu sepnutí podstatně snižuje zatěžování kondenzátorů a stykačů.

Prostřednictvím sledování provozní doby jednotka DCRK zajišťuje stejnoměrné zatěžování kondenzátorů stejné kapacity (obr. 6). Vyvážený provoz jednotlivých stupňů prodlužuje životnost a zvyšuje výkonnost kondenzátorů i stykačů.

Automatické dolaďování

Regulátor DCRK je navíc vybaven funkcí automatického dolaďování. Ta spočívá v trvalé kontrole výkonu na jednotlivých stupních. V případě přepětí nebo nadproudu na stupni se všechny příslušné výkonové parametry automaticky přepočítávají. To umožňuje jednotce DCRK rychle a výkonně pracovat s menším počtem a větší rychlostí operací.

Přetížení kondenzátoru

Přetížení kondenzátoru může být způsobeno vysokou hodnotou napětí nebo častěji vysokým obsahem harmonického zkreslení (obr. 7). Průběh napětí se analyzuje speciálním algoritmem, který počítá přesné procento proudu protékajícího kondenzátory. Jakmile dojde k překročení nastavené meze proudového přetížení, kondenzátory jsou odpojovány v čase nepřímo úměrném překračované mezi. Celkové harmonické zkreslení – THD (Total Harmonic Distortion) se nemění s kmitočtem vyšších harmonických, proto není indikátorem přetížení kondenzátoru!

Snímač teploty

Regulátor DCRK obsahuje vnitřní snímač teploty, který sleduje teplotní změny v rozváděči. Hodnota teploty se zobrazuje na displeji a maximum se ukládá (obr. 8).

Při nastavování parametrů je možné využít teplotní meze ke spínání relé pro ovládání ventilačního systému. Je také možné nastavit vyšší mez pro generování výstražného hlášení o přehřátí.

Kogenerace

Je-li továrna vybavena kogeneračním systémem, znamená to, že za určitých podmínek se energie importuje (spotřebovává) a za určitých podmínek se exportuje (generuje) – obr. 9.

Za těchto okolností se úhel posuvu mezi napětím a proudem může pohybovat mezi 0 a 360° (čtyři kvadranty), takže je nutné také DCRK odpovídajícím způsobem naprogramovat. Je možné nastavit dvě nezávislé hodnoty cos j, jednu pro importovanou a druhou pro exportovanou energii.

Při práci s kogeneračním zařízením nelze použít automatické rozpoznávání chybného připojení proudového transformátoru.

Proudový tranformátor

Výrobce rozváděčů pro kompenzaci jalové energie může nastavit všechny parametry DCRK s výjimkou hodnoty primárního vinutí proudového transformátoru, protože ta závisí na použitém typu zátěže v elektrickém rozvodu koncového zákazníka. V tomto případě se během instalace systému po připojení regulátoru na displeji objeví blikající „CT„ (obr. 10), což znamená že proudový transformátor není naprogramován. Pouhým výběrem správné hodnoty z nabídky a uložením do paměti pomocí jedné klávesy se umožní zahájení práce regulátoru.

Automatické nastavení

Automatické nastavení vlastní jednotky dovoluje instalaci regulátorů DCRK bez nutnosti programování jakýchkoliv parametrů. Pouhým stisknutím dvou kláves může uživatel uvést regulátor do provozu (obr. 11).

Uzamknutí kláves

Bezpečnostní funkce uzamknutí kláves se aktivuje pomocí kombinace kláves. Po naprogramování jsou uzamknuty tyto operace:

• přístup k nastavení parametrů,
• změna nastaveného cos j,
• změna pracovního režimu (AUT/MAN),
• vymazání maximálních hodnot.

Všechna měření nicméně jsou i nadále přístupná.

Použitím softwaru DCRK SW a převodníku TTL/RS-232 je možné rychle nastavit regulátor na osobním počítači (obr. 12). Omezí se tak možný počet chyb v nastavení parametrů.

Parametry naprogramované na DCRK lze také ukládat v osobním počítači, popř. rychle nakopírovat do neomezeného počtu dalších regulátorů, které vyžadují stejné naprogramování.

Software

Pomocí softwaru je možné i uživatelské nastavení výstražných hlášení, automatické testování instalovaného kompenzačního výkonu s možností vytištění zkušebního protokolu (obr. 13).