Współcześnie zapewnienie wysokiej jakości parametrów energii elektrycznej staje się coraz większym wyzwaniem dla dostawców energii. Jakość energii, a nie tylko jej dostępność, jest także coraz bardziej istotna dla odbiorców, gdyż ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo, komfort i koszty eksploatacji. Dotyczy to zarówno zakładów przemysłowych, instytucji publicznych jak i budynków mieszkalnych. Technologia Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY jest odpowiedzią na te potrzeby i z jej wykorzystaniem została opracowana rodzina urządzeń „FW Power” do poprawy jakości energii elektrycznej poprzez filtrację wyższych harmonicznych, kompensację mocy biernej czy symetryzację prądów fazowych. Efektem końcowym jest cała generacja rozwiązań filtrów aktywnych oraz kondycjonerów napięcia.
Wielokrotnie przyczyną narastających problemów związanych z niską lub niestabilną jakością energii elektrycznej jest powszechne stosowanie tzw. „nieliniowych” lub „niespokojnych” odbiorników energii, do których zaliczyć można wiele urządzeń: układy przetwarzania energii, prostowniki, falowniki, systemy oświetleniowe, urządzenia elektroniczne, energoelektryczne, instalacje fotowoltaiczne i inne źródła energii rozproszonej. Urządzenia te powodują wzrost mocy biernej, zaburzenia napięcia w postaci wahań lub efektu migotania, wprowadzają do sieci wyższe harmoniczne i powodują niesymetryczne jej obciążenie. W wielu wypadkach może to powodować przekroczenie dopuszczalnych parametrów jakości energii, określonych w normach i umowach zawartych pomiędzy odbiorcą a dostawcą energii elektrycznej.
Dbając o dynamiczną poprawę stanu sieci elektrycznej oraz rozwiązanie problemów prosumentów energii, nasza firma opracowała nowoczesną i innowacyjną technologię Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY, której zastosowanie pozwoliło na opracowanie rodziny urządzeń „FW Power” do dynamicznej kompensacji zaburzeń typu prądowego i napięciowego. Obecnie linię produktową wspierającą koncepcje sieci „smart grid” tworzą filtr aktywny typu AP-100, APF-300 oraz kondycjoner napięcia typu KN-01.
Filtr Aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia do filtracji wyższych harmonicznych, kompensacji mocy biernej oraz symetryzacji prądów. Kondycjoner napięcia typu KN-01 oferuje najbardziej kompleksowe podejście do poprawy parametrów jakościowych napięcia spośród całej rodziny produktów „FW Power”.
Nasza oferta obejmuje również inne urządzenia do kondycjonowania energii elektrycznej, w tym m.in. kompensatory mocy biernej.
Produkty z grupy jakości energii elektrycznej
Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGYParametr | APF-100/25/4w/E | APF-100/50/4w/E |
---|---|---|
Typ | APF-100 - 25A | APF-100 - 50A |
Liczba faz | 3 (wersja 4-przewodowa) | 3 (wersja 4-przewodowa) |
Moc znamionowa [kVA] | 17 | 35 |
Prąd pojedynczej jednostki [A] | 25 | 50 |
Maksymalny prąd przewodowy kompensacji | 2x In | 2x In |
Częstotliwość sieci [Hz] | 50 ±4% | 50 ±4% |
Napięcie sieciowe | 3x 400 V AC ± 10% | 3x 400 V AC ± 10% |
Częstotliwość przełączania [kHz] | 14 | 14 |
Czas odpowiedzi [µs] | < 136 | < 136 |
Zastosowanie | Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej | Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej |
Działanie | Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. | Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. |
Zakres kompensacji harmonicznych | Całe spektrum do 50-ej lub selektywna | Całe spektrum do 50-ej lub selektywna |
Współczynnik THDi [%] | < 5 | < 5 |
Zakres kompensacji mocy biernej | 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa | 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa |
Poprawa współczynnika mocy | cos φ = -0,85 … 1 … 0,85, tg φ = 0 ~ 0,6 | cos φ = -0,85 … 1 … 0,85, tg φ = 0 ~ 0,6 |
Zakres symetryzacji prądowej | 0 ~ 100% | 0 ~ 100% |
Współpraca z instalacjami PV | Tak | Tak |
Interfejs komunikacyjny | Ethernet, opcjonalne WiFi | Ethernet, opcjonalne WiFi |
Interfejs użytkownika | OLED 4x20 + wielofunkcyjny przycisk, Interfejs WEB, Modbus TCP | OLED 4x20 + wielofunkcyjny przycisk, Interfejs WEB, Modbus TCP |
Sposób podłączenia pomiarów prądu | Układ otwarty lub zamknięty | Układ otwarty lub zamknięty |
Wejścia pomiarowe | Przekładniki 5A, Przetworniki A / V | Przekładniki 5A, Przetworniki A / V |
Temperatura otoczenia podczas pracy [°C] | -10..45 | -10..45 |
Straty mocy [kW] | < 0,77 (< 4,5%) | < 1,2 (< 3,5%) |
Szerokość [mm] | 600 | 600 |
Wysokość [mm] | 700 | 700 |
Głębokość [mm] | 300 | 300 |
Stopień ochrony (IP) | IP30 | IP30 |
Kolor obudowy | RAL 7035 | RAL 7035 |
Rodzaj chłodzenia | Powietrzne | Powietrzne |
Normy | EN 62477-1:2012, EN IEC 61000-6-2:2019, EN IEC 61000-6-4:2019, EN IEC 61000-3-2:2019, EN IEC 63000:2018, PN-EN 60146-2:2001 | EN 62477-1:2012, EN IEC 61000-6-2:2019, EN IEC 61000-6-4:2019, EN IEC 61000-3-2:2019, EN IEC 63000:2018, PN-EN 60146-2:2001 |
Oznaczenie CE | Tak | Tak |
Certyfikat UL | Brak | Brak |
Certyfikat RoHS | Tak | Tak |
Parametr | APF-300/200/E | APF-300/400/E |
---|---|---|
Kod producenta | APF-300/200/E | APF-300/400/E |
Liczba faz | 3 (wersja 4-przewodowa) | 3 (wersja 4-przewodowa) |
Moc znamionowa [kVA] | 150 | 300 |
Prąd pojedynczej jednostki [A] | 200 | 400 |
Maksymalny prąd przewodowy kompensacji | 2x In | 2x In |
Częstotliwość sieci [Hz] | 50 ±4% | 50 ±4% |
Napięcie sieciowe | 3x 400 V AC ± 10% | 3x 400 V AC ± 10% |
Czas odpowiedzi [µs] | 100 | 100 |
Dynamika prądu kompensującego [A/ms] | > 800 | > 1600 |
Tętnienia od PWM prądu kompensującego [A p-p] | b.d. | < 0,4 |
Zastosowanie | Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej | Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej |
Działanie | Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. | Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. |
Zakres kompensacji harmonicznych | Całe spektrum do 50-ej lub selektywna | Całe spektrum do 50-ej lub selektywna |
Zakres kompensacji mocy biernej | 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa | 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa |
Zakres symetryzacji prądowej | 0 ~ 100% | 0 ~ 100% |
Współpraca z instalacjami PV | Tak | Tak |
Interfejs komunikacyjny | Ethernet RJ45 @ Modbus TCP/IP | Ethernet RJ45 @ Modbus TCP/IP |
Interfejs użytkownika | Panel dotykowy 7" | Panel dotykowy 7" |
Sposób podłączenia pomiarów prądu | Układ otwarty lub zamknięty | Układ otwarty lub zamknięty |
Wejścia pomiarowe | Przekładniki 5A | Przekładniki 5A |
Wejścia i wyjścia | 2 DI | 2 DI |
Praca równoległa | Tak | Tak |
Temperatura otoczenia podczas pracy [°C] | 5..40 | 5..40 |
Temperatura składowania [°C] | -5..55 | -5..55 |
Wilgotność względna | 20..95% bez kondensacji | 20..95% bez kondensacji |
Straty mocy (pełna wydajność pracy) [kW] | ~5 | ~10 |
Szerokość [mm] | 830 | 830 |
Wysokość [mm] | 2335 | 2335 |
Głębokość [mm] | 935 | 935 |
Stopień ochrony (IP) | IP41 | IP41 |
Kolor obudowy | RAL 7035 | RAL 7035 |
Rodzaj chłodzenia | Powietrzne | Powietrzne |
Możliwość rozbudowy | Tak do APF-300/400/E | --- |
Oznaczenie CE | Tak | Tak |
Certyfikat UL | Brak | Brak |
Certyfikat RoHS | Tak | Tak |
Filtr aktywny typu APF-100, APF-300
Filtr aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia w celu filtracji wyższych harmonicznych, kompensacji mocy biernej i symetryzacji prądów.
Charakterystyka
Zapewnienie w obecnych czasach wysokiej jakości energii elektrycznej stanowi poważne wyzwanie dla dystrybutorów energii (OSD). Ogromna liczba urządzeń elektronicznych, urządzeń przetwarzających energię elektryczną, napędów (silników), falowników czy nawet systemów oświetleniowych jest bardzo użyteczna, a wręcz niezbędna w nowoczesnym życiu. Jednak produkują one również znaczący poziom zakłóceń, które wymagają odpowiedniej reakcji. Aby sprostać temu wyzwaniu opracowaliśmy filtry aktywne APF-100 i APF-300 – urządzenia niskiego napięcia w celu poprawy wybranych parametrów jakościowych energii elektrycznej w większości powodowanych przez nieliniowe odbiorniki.
Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY to innowacyjne rozwiązanie energoelektroniczne połączone z zaawansowaną technologią analizy sygnałów pomiarowych w czasie rzeczywistym, pozwalające na osiągnięcie wysokiej efektywności w korekcji parametrów jakościowych energii elektrycznej. Wchodzący w skład rodziny produktów „FW Power” wykorzystujących tę technologię filtr aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia w celu filtracji wyższych harmonicznych, kompensacji mocy biernej oraz symetryzacji prądów fazowych wraz z redukcją prądu przewodu neutralnego. Filtry APF-100 i APF-300 dynamicznie dostosowują się do rodzaju obciążenia i wytwarzają prąd kompensacyjny w celu przywrócenia kształtu prądu sieci zbliżonego do sinusoidalnego
Urządzenia zapewniają dynamiczną kompensację wyższych harmonicznych powodowanych pracą nieliniowych odbiorników w sieci niskiego napięcia. Urządzenie przeznaczone jest do instalacji w obiektach przemysłowych, komercyjnych lub użyteczności publicznej. Dzięki zastosowaniu APF-100 i APF-300 parametry elektryczne widoczne od strony sieci są znacznie bardziej zbliżone do nieodkształconego przebiegu sinusoidalnego, co przekłada się na wiele aspektów technicznych i ekonomicznych i jest korzystne zarówno dla odbiorcy, jak i dostawcy energii elektrycznej.
Istotne cechy filtrów APF-100, APF-300
Kompensacja mocy biernej – W mieszkaniach i domach płaci się tylko rachunki za moc czynną, ale wielu klientów biznesowych płaci rachunki także za moc bierną. Po kompensacji mocy biernej z zastosowaniem filtra APF-100 lub APF-300 rachunek za moc bierną spada praktycznie do zera!
Równomierne obciążenie sieci (symetryzacja) – pomiędzy dystrybutorem energii (OSD) a odbiorcą, który pobiera na każdej fazie inną wartość prądu, można doprowadzić do równomiernego obciążenia sieci (na każdej fazie ten sam prąd) od strony dystrybutora. Z punktu widzenia dystrybutorów energii elektrycznej jest to bardzo ważna zaleta.
Redukcja zakłóceń (czyli filtracja harmonicznych) – każdy odbiorca podłączający praktycznie dowolne urządzenie do sieci 230V powoduje, że zakłócenia generowane przez to urządzenie są „wstrzykiwane” do sieci energetycznej, które widzą inni odbiorcy. Dzięki zastosowaniu filtra APF-100 lub APF-300 można wyeliminowywać wiele negatywnych efektów w sieci powodowanych przez te zakłócenia.
Zwiększenie efektywności energetycznej – filtr aktywny typu APF-100 i APF-300 w pełni odpowiada na aktualne zapotrzebowanie rynku płynące z Ustawy z dnia 20 maja 2016 r. o efektywności energetycznej Dz. U.z 2016 r. poz. 831. Ten akt prawny nakłada na przedsiębiorstwa obowiązek wykonania audytów energetycznych, których wyniki wymuszają często konieczność działań służących poprawie efektywności energetycznej.
Zasada działania
Filtr aktywny typu APF-100 i APF-300 mierzy i analizuje prądy oraz napięcia fazowe w czasie rzeczywistym. W zależności od sytuacji, aktywnie generuje prądy kompensacyjne o takich chwilowych wartościach amplitudy i fazy, aby uzyskać optymalny efekt. Charakterystyczną cechą APF-100 i APF-300 jest jednoczesna kompensacja zaburzeń i symetryzacja prądów, jak również bardzo szybki czas reakcji urządzeń na zmienność parametrów wejściowych. Realizacja tak zaawansowanej funkcjonalności stała się możliwa dzięki zastosowanemu rozwiązaniu Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY, dającemu bardzo duże możliwości obliczeniowe urządzenia. Ponadto nasz produkt umożliwia wizualizację głównych parametrów sieci, takich jak: napięcie, prąd, moc czynna, bierna i pozorna, współczynnik mocy, temperatura, współczynnik THDi. Jednocześnie dzięki wbudowanemu w APF-100 serwerowi WEB i komunikacji WI-FI istnieje możliwość wizualizacji parametrów z użyciem tabletu lub innego urządzenia mobilnego. Z kolei filtr APF-300 udostępnia użytkownikowi czytelny, kolorowy panel sterujący, pokazujący wszystkie potrzebne dane pomiarowe i umożliwiający sterowanie urządzeniem.
Zastosowanie
Filtr Aktywny typu APF-100 może współpracować z odbiornikami lub instalacjami 3-fazowymi o małej lub średniej mocy (najbardziej efektywna praca z odbiornikami o mocy z przedziału 10 do 200 kW), natomiast filtr aktywny APF-300 z uwagi na oferowaną wysoką moc kompensatora dedykowany jest dużym zakładom produkcyjnym i przetwórczym Proponowane rozwiązanie znajduje zastosowanie w obiektach przemysłowych i komercyjnych, w których występują znaczne pobory mocy biernej oraz duży poziom wyższych harmonicznych prądu, co często objawia się m.in. poprzez nadmierne zużycie energii, zwiększoną awaryjnością urządzeń i instalacji, przegrzewanie przewodów i transformatorów, generowanie różnego rodzaju zakłóceń i zaburzeń. Nasze filtry aktywne znajduje zastosowanie wszędzie tam gdzie stosowana jest aparatura wrażliwa na wszelkie zakłócenia na przykład: zautomatyzowane linie produkcyjne, centra danych, węzły sieci telekomunikacyjnej, laboratoria z aparaturą pomiarową, obiekty medyczne itp. Niekorzystny wpływ wyższych harmonicznych może także dotyczyć obiektów kultury i biznesu, takich jak muzea, sale koncertowe i konferencyjne, gdzie zakłócone mogą zostać systemy audiowizualne. Kompensacja wyższych harmonicznych oraz mocy biernej ma także duże znaczenie dla tzw. budynków inteligentnych w których kluczową rolę odgrywają systemy sterowania i efektywność energetyczna.
Zalety urządzenia
Kondycjoner napięcia typu KN-01/50/N
Kondycjoner napięcia typu KN-01 stanowi rozwiązanie problemu wykraczania napięcia sieciowego poza dopuszczalny zakres 230 V +/-10%. Urządzenie pozwala na dynamiczną korektę poziomu napięć fazowych w celu ich wyrównania lub stabilizacji w określonym zakresie. Jego funkcjonalność otwiera nowe możliwości w szczególności dla sektora energetycznego. Kondycjoner zapewnia dodatkowe narzędzie stabilizujące system elektroenergetyczny, zwiększa jego elastyczność oraz niezawodność poprzez uzyskanie i utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej na właściwym poziomie. Urządzenie pozwala lepiej wykorzystać dostępne zasoby i zmniejsza ilość zgłoszeń dotyczących wyłączania się falowników w przydomowych instalacjach PV.
Przykład działania kondycjonera napięcia typu KN-01 w trybie symetryzacji napięć fazowych przedstawiono na wykresach. Moment załączenia kondycjonera zaznaczono za pomocą strzałki, natomiast okresy jego pracy oznaczono kolorem zielonym. W omawianym przykładzie napięcia fazowe wynosiły od 231V do 248V w zależności od fazy, zaś aktywowanie trybu symetryzacji napięć w oprogramowaniu kondycjonera pozwoliło utrzymać napięcia na stabilnym poziomie w okolicach 240V jednocześnie dla każdej fazy. Sprowadzenie napięcia sieciowego do właściwego poziomu tj. 230V +/-10% i utrzymanie go w tych granicach pozwala lepiej wykorzystać dostępne zasoby systemu energetycznego.