Regolatori di compensazione della potenza reattiva

Specialisti in molti campi si occupano da tempo del problema dell'automazione dei processi industriali. E anno dopo anno, l'infrastruttura di supporto di molte imprese sta gradualmente passando dalla gestione manuale a quella automatica. I sistemi di automazione ed elettrificazione aziendale sono interessati e questo argomento è difficile da sopravvalutare.

Il consumo energetico di un'impresa potente è sempre correlato ai costi energetici, che devono essere ridotti al minimo il più possibile. L'innovazione aiuta a risolvere questo problema. I sistemi di alimentazione devono essere modernizzati e il miglioramento della qualità dell'elettricità porterà a una riduzione dei costi di produzione.

I mezzi di controllo e gestione operativa dei sistemi di alimentazione misurano i parametri dei sistemi, ne modificano le caratteristiche, ottimizzano la modalità operativa dell'apparecchiatura, ne aumentano la durata e riducono al minimo la percentuale di incidenti e scarti.Ciò si ottiene razionalizzando la distribuzione e il consumo delle risorse energetiche nell'impresa.

Principalmente per la maggior parte dei carichi nelle fabbriche e nelle officine, la loro natura induttiva è intrinseca. Motori elettrici per macchine taglio metalli, impianti di illuminazione fluorescenti, alimentatori per apparecchiature varie. Tutti questi dispositivi caricano fili e cavi con una corrente fino a 2 volte superiore alla corrente nominale, e si tratta di perdite di riscaldamento che aumentano di 4 volte. Inoltre, i trasformatori di potenza devono essere più potenti e questo è un costo aggiuntivo.

Solitamente il problema viene risolto collegando i condensatori in parallelo ai carichi induttivi per avvicinare la natura del consumo a quella attiva. Ma non è sempre redditizio dotare ogni dispositivo di condensatori, quindi la batteria di condensatori è collegata a un alimentatore che alimenta più utenze contemporaneamente. E gli utenti possono operare in modo indipendente, accendendosi e spegnendosi in momenti specifici, a volte imprevedibili, quindi si pone il compito di automatizzare la connessione dell'esatto set di condensatori necessari in un dato momento per compensare il carico induttivo corrente.

I controllori di compensazione della potenza reattiva affrontano con successo questo compito. L'installazione della compensazione della potenza reattiva composta da più condensatori, le cui capacità consentono di scegliere qualsiasi combinazione, consente di modificare senza problemi la capacità di compensazione totale collegata in qualsiasi momento.Il controller basato su microprocessore monitora la componente induttiva della corrente in tempo reale e al momento opportuno collega o scollega la capacità appropriata, il numero richiesto di condensatori.

I controller più moderni hanno una serie di funzioni aggiuntive. In particolare il controllore può misurare i parametri dei condensatori, la loro temperatura, se c'è una sovratensione, se ci sono armoniche, e se i parametri superano i valori critici, il condensatore a rischio verrà spento. La priorità durante la connessione avrà i condensatori con la più grande risorsa di lavoro, cioè quelli che funzionano di meno. I parametri dell'unità di condensazione vengono misurati e trasferiti per l'elaborazione al computer. Cioè, il controller può essere integrato nella rete informativa dell'azienda.

I regolatori vengono costantemente migliorati, i loro algoritmi sono ottimizzati e l'efficienza degli impianti aumenta.Più recentemente, i controllori di accesso istantaneo erano popolari, quando in base al valore attuale del fattore di potenza, veniva immediatamente collegata una batteria di condensatori con la capacità necessaria per portare il fattore di potenza per unità o fino a un valore predeterminato. Questo algoritmo ha una bassa precisione nel mantenere il fattore di potenza medio ed è irto di sovracompensazione.

I controllori più moderni non tengono traccia del valore istantaneo del fattore di potenza, ma del suo valore medio per un certo periodo di tempo e anche il tempo di connessione dei condensatori varia a seconda delle condizioni operative dell'apparecchiatura. Di conseguenza, il fattore di potenza del carico viene mantenuto a un livello impostato costante in ogni momento e il misuratore lo registra.

I controller moderni hanno la possibilità di passare facilmente, se necessario, dalla modalità di misurazione del valore medio alla modalità di misurazione del fattore di potenza istantaneo, ovvero l'utente decide autonomamente cosa desidera dall'installazione di compensazione della potenza reattiva.

I gradini del condensatore vengono regolati in base alla quantità di potenza reattiva aggiunta o sottratta, è possibile impostare qualsiasi valore per la potenza per gradino. La potenza cambia e si regola automaticamente. I controller possono lavorare con contattori a tiristori o con elettromagnetico convenzionale.

È meglio utilizzare contattori a tiristori con i controller, poiché gli interruttori elettronici sono molto più durevoli degli interruttori elettromagnetici, che devono essere sostituiti frequentemente. Non ci sono parti mobili al loro interno, quindi la resistenza all'usura non è un problema e la velocità di commutazione è molto elevata.

Questi vantaggi consentono di raccogliere tali schemi di compensazione dei contattori a tiristori che i condensatori saranno collegati alla rete rigorosamente nel momento in cui la tensione nel condensatore è uguale alla tensione di rete, ovvero la corrente durante la commutazione sarà quasi zero .

Il vantaggio dei contattori a tiristori in termini di velocità e precisione di funzionamento è dovuto al fatto che, oltre all'interruttore, includono anche un'unità elettronica che consente la commutazione sicura di gradini di potenza fino a 100 kVar, mentre non ci saranno interferenze nella rete.

Pertanto, i controller di compensazione della potenza reattiva in combinazione con i contattori elettronici consentiranno di commutare gli stadi del condensatore a una velocità di decine di volte al secondo e anche i carichi reattivi in ​​rapida evoluzione, come i potenti motori delle gru o le saldatrici, non sovraccaricheranno la rete aziendale, i cavi non si surriscalderanno, i trasformatori di risorse aumenteranno e la qualità dell'elettricità consumata sarà elevata.