PQC-STATCONYeni nesil IGBT tabanlı gerçek zamanlı kademesiz reaktif güç kompanzasyon sistemi

2 PQC-STATCON | Ürün broşürü

ABB, şebekenin ve endüstriyel kullanıcıların performanslarını artırırken daha düşük çevresel etkiler yaratan, güç ve otomasyon teknolojileri konusunda lider bir firmadır. ABB Group şirketleri dünya genelinde 100’den fazla ülkede 145.000 çalışanı ile hizmet vermektedir.

ABB, güç üretim, iletim, dağıtım ve kullanımında ihtiyaç duyulan tüm alçak, orta ve yüksek gerilim teknolojilerindeki tüm kapsama hitap etmektedir.

ABB ve güç kalitesi

Güç kalitesinin ve teknolojilerinin gelişimi konusunda 70 yılı aşkın süredir faaliyet gösteren ABB, reaktif güç kompanzasyonu ve filtreleme teknolojileri konularında birçok önemli gelişmeden de sorumludur.

Bugün, güç kalitesi alanında lider firma olarak ABB, müşterilere ve kullanıcılara kendi sistemleri için optimal çözümler sunmaya devam etmektedir.

Ürün broşürü | PQC-STATCON 3

Konu Sayfa

Uygulamalar ve öne çıkan özellikler 4

Teknoloji 5

Artan güç kalitesi ve enerji verimliliği

Tipik uygulamaların grafiksel gösterimi 6

Öne çıkan özellikler 8

Çalışma modları 9

Ürün gamı 10

Teknik özellikler 11

İçerik

4 PQC-STATCON | Ürün broşürü

Uygulamalar ve öne çıkan özellikleri

PQC-STATCON, reaktif güç kompanzasyonu, dengesizlik kompanzasyonu ve gerilim kararlılığı artırımı için geliştirilen bir teknolojidir. Şebekeden beslenen yüklerin kompanzasyonunu gerçekleştirebilir. Şebekeden beslenen yükler dışında, generatörden beslenen dinamik yüklerin kompanzasyonu için de uygundur. PQC-STATCON ultra-hızlı cevap süresi ve geliştirilmiş control karakteristiği sayesinde mükemmel bir kararlı hal performansı sağlar. Hızlı değişen kapasitif, endüktif veya dengesiz yüklerin kompanzasyonunda kullanılabilir.

UygulamalarDinamik reaktif güç talebi ve dengesiz yükler için anlıkkademesiz IGBT tabanlı dinamik kompanzasyon sistemi(<1 şebeke çevrimi cevap süresi)

– Endüktif ve kapasitif reaktif güç talebi olan tesisler– Çok hızlı değişen yüklerin kompanzasyonu– Jeneratör tarafından beslenen yükler– Tek fazlı ve 3 fazlı uygulamalar– AG veya OG sisteme uygun

Öne çıkan özellikler– Güç kalitesi iyileştirme– Enerji verimliliğini artırma– Karbon ayak izi azaltımı– Mevcut kompanzasyon ile entegre çalışabilme– Bakım ihtiyacını azaltma– Kolay ve hızlı kurulum/işletme– Rezonans/Harmonik artırma riski yok

Uygulama alanları– Otomotiv, kaynak tesisleri– Demir-Çelik tesisleri, haddehaneler, ocak uygulamaları– Demiryolu uygulamaları– Havaalanları, limanlar, gemiler– Off-shore tesisleri– Endüstriyel prosesler– Kayak tesisleri, kompresör yükleri– Kağıt endüstrisi– Kimya ve kauçuk tesisleri– HES’ler– Çimento tesisleri– Su artırma tesisleri– Rüzgar santralleri– Ticari binalar, hastaneler, rezidans ve iş kuleleri

Real Current

Teknoloji

PQC-STATCON, Gerilim Kaynağı Dönüştürücüsü ( Voltage Source Converter, VSC) teknolojisine dayanır. VSC, yapısında IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) bulunduran, tam kontrollü bir yariletken sistemdir.

VSC sistemi, DC kondansatörlerde tutulan DC giriş gerilimini tek fazlı ya da üç fazlı AC gerilime dönüştürür. VSC’de üretilen gerilim, bir PWM (Pulse Width Modulation) reaktörü vasıtasıyla şebeke geriliminden ayrılır. VSC’nin AC terminal geriliminin genliğini değiştirerek, VSC ve şebeke arasındaki reaktif güç değişiminin yönü ayarlanmaktadır. Eğer VSC tarafından üretilen gerilimin genliği şebeke geriliminin genliğinden büyükse, şebekeden VSC’ye doğru kapasitif akım akar ve PQC-STATCON kapasitif reaktif güç üretmiş olur. Eğer VSC tarafından üretilen gerilimin genliği şebeke genliğinden büyükse, şebekeden VSC’ye doğru endüktif akım akar ve PQC-STATCON endüktif reaktif güç üretmiş olur. Eğer genlikler eşit olursa, şebeke ve VSC arasında bir akım akmaz ve PQC-STATCON reaktif güç üretmez.

Ayrıca PQC-STATCON dengesiz yükler nedeniyle oluşan negative sequence akımlarını yok edebilmek için VSC’nin AC terminallerinde uygun genlik ve faz açısında gerilimler yaratabilir.

Böylece, şebeke reaktif güç ve dengesiz yükler tarafından üretilen negatif sequence akımlarından tamamen arındırılmış olur. Sonuç olarak üç fazdan da dengeli aktif güç çeken bir sistem meydana getirilir.

PQC-STATCON üstün çalışma kararlılığı, çok hızlı cevap süresi (<1 şebeke çevrimi) ve DSP (Digital Signal Processor) teknolojisine dayanan mükemmek kontrol karakteristiğine sahiptir.

Ürün broşürü | PQC-STATCON 5

PQC-STATCON akımıKaynak gerilimiSistem cevabı

PQCS / PQCT yüksek güçlü1 faz / 3 faz uygulamalar

PQCT-Light (PQCL) düşük güçlü 3 faz uygulamalar

PQC - Statcon şebeke tarafındaki reaktif ve dengesiz akımları kompanze eder.

NOT : PQCT / PQCL 3 faz 3 telli bir cihazdır ve faz faz arası dengesizlik kompanzasyonu yapar.

Negatif sequence dengesizlik akımı

Negatif sequence dengesizlik akımı

Reaktif akım

Aktif akım

Yük akımı

(–)

PQC - Statcon akımı

(=)

Hat akımı

Yük akımı – PQC-STATCON akımı = Hat akımı

+ +

Real Current Reactive Current Negative Sequence

Unbalance Current

+

Negative Sequence

Unbalance Current

Reactive Current

Aktif akım Reaktif akım

8.062msPQC-STATCON – Dinamik cevap

6 PQC-STATCON | Ürün broşürü

Yük

Örnek 1: Tipik rezistif yük

Örnek 2: Tipik kaynak yükü

Örnek 3: Tipik endüstriyel proses

Artan güç kalitesi ve enerji verimliliği - Tipik uygulamaların grafiksel gösterimi

IR = 0 A; IY = 173 A; IB = 173 A; S = 83 kva; PF = 1; IUB = 100 %

IR = 283 A; IY = 124 A; IB = 291 A; S = 167 kva; PF = 0.45; IUB = 45 %

IR = 168 A; IY = 81 A; IB = 140 A; S = 93 kva; PF = 0.80; IUB = 40 %

Not: x-ekseni = Zaman; y-ekseni = Amper

IR = 100 A; IY = 100 A; IB = 100 A; IQ = 0 A; INeg = 100 A

IR = 224 A; IY = 124 A; IB = 291 A; IQ = 200 A; INeg = 100 A

IR = 90 A; IY = 40 A; IB = 121 A; IQ = 75 A; INeg = 50 A

Kaynak akımı

Örnek 1: Tipik rezistif yük

Örnek 2: Tipik kaynak yükü

Örnek 3: Tipik endüstriyel proses

PQC-STATCON

IR = 100 A; IY = 100 A; IB = 100 A; S = 72 kva; PF = 1; IUB = 0 %; kva azaltımı = 13 %

IR = 100 A; IY = 100 A; IB = 100 A; S = 72 kva; PF = 1; IUB = 0 %; kva azaltımı = 57 %

IR = 100 A; IY = 100 A; IB = 100 A; S = 72 kva; PF = 1; IUB = 0 %; kva azaltımı = 23 %

Ürün broşürü | PQC-STATCON 7

Note: IR - R fazı akımı; IY - Y fazı akımı; IB - B fazı akımı; IUB - % dengeszlik akımı; S - kva; PF - güç faktörü; INeg - Negatif sequence akımı; IQ - Reaktif akım.

+

+

+

=

=

=

8 PQC-STATCON | Ürün broşürü

Paralel kapasitör bank/filtreli kompanzasyon ile melez çalışma(Q = Reaktif güç; t = zaman)

PQC-STATCON Sabit kondansatör Sistem toplam reaktif gücü

Öne çıkan özellikleri

PQC-STATCON tek fazlı ve üç fazlı uygulamalar için uygundur.

PQCS-STATCON tek fazlı şebekelerde hızlı reaktif güç kompanzasyonu imkanı sağlar.

PQCT-STATCON üç fazlı şebekelerde hızlı reaktif güç kompanzasyonu ve yük dengelemesi imkanı sağlar.

Gelişmiş konfigürasyon opsiyonları ile uygulama çeşitliliğine izin verirPQCS-STATCON ana ve yedek güç faktörü ayarı ile çalıştırılabilir. Bu sayede sistem ayarlanan ana güç faktörü hedefiyle çalışırken bir dijital girişin aktif edilmesi ile yedek güç faktöründe (generatör besleme modu vs.) çalışmaya başlayabilir.

PQCT-STATCON reaktif güç ve dengesizlik kompanzasyonlarından birine öncelik sağlamanıza izin verir, ayrıca PQCS-STATCON’da olduğu gibi çift güç faktörü seçeneği de vardır. Öncelikli kompanzasyon için reaktif güç veya dengesizlik seçeneklerinden biri seçilebilir. Eğer öncelikli seçenek olarak reaktif güç seçilirse, PQC-STATCON reaktif gücü hedef güç faktörüne kadar kompanze eder, kalan kaynağı ise dengesizlik giderimi için kullanır. Eğer öncelikli seçenek olarak dengesizlik seçilirse, PQC-STATCON yükteki dengesizlik bileşenlerini yok eder, kalan kaynağı ise reaktif güç kompanzasyonu için kullanır. Öncelikli mod seçimine ek olarak, çift güç faktörü seçimiyle de sistemin birden fazla kaynaktan beslenmesi durumları için farklı güç faktörleri ile çalışma sağlanabilir.

Enerji verimliliği moduEnerji tasarrufu modu PQC-STATCON serisinin PQCS ve PQCT modellerinde bulunan bir özelliktir. Eğer PQC-STATCON 30 saniye boyunca sıfır akım seviyesinde çalışırsa, IGBT konverter kendini kapatır, 2 dakika sonra da fanlar kendini kapatır. Sistem uyku moduna geçerek elemanlar üzerindeki elektriksel stresi minimize eder. Güç tasarrufu modunda PQC-STATCON’un güç tüketimi neredeyse sıfırdır, ancak sistem tekrar devreye girmek için tamamıyla hazırdır. Eğer sistemde

güç ihtiyacı olursa, ihtiyaç duyulan reaktif güce 5-8 şebeke çevrimi içinde ulaşılarak tam kompanzasyon sağlanır.

Sabit kapasitör bank ile paralel çalışarak maliyetler düşürülebilir

PQC-STATCON –X ile +X aralığında endüktif ve kapasitif dinamik çalışma aralığına sahiptir. Daha yüksek reaktif güce ulaşmak için, PQC-STATCON X gücündeki sabit kapasitör bank/de-tuned filtreli kapasitör bank’a paralel bağlı çalıştırılabilir. Böylece dinamik kompanzasyon çalışma aralığı 0 ile 2X aralığına çıkarak endüktif yüklerde kompanzasyon kapasitesi artırılmış olur.

PQC-STATCON ayrıca paralel kapasitör bankı bir kuru kontak vasıtasıyla kontrol edebilir. Bu mod ile daha iyi enerji verimliliği sağlanır ve dinamik kompanzasyon çalışma aralığı –X ile +2X olur.

PQC-STATCON müşteriler düşünülerek tasarlanmıştır PQC-STATCON güç kalitesi problemleri için gelişmiş, güvenilir ve kullanıcı dostu bir çözümdür.

Yüksek hızlı dijital kontrol sistemi ile güçlü kontrol ve koruma özellikleri kullanır. Gelecekte te yükseltilebilecek modüler aşırı yüke gitmeme teknolojisi vardır.

PQC-STATCON maksimum koruma seviyesine sağlamak adına gelişmiş hata tespiti özelliğine sahiptir. Bu özellik ile sistemin ve sistemde bulunan komponentlerin performansı izlenebilir. Anormal durumlar yaşanma zamanı ile beraber kaydedilir. Tutulan kayıtlara grafik kullanıcı arayüzü vasıtasıyla ulaşılabilir.

Kullanıcı dostu dokunmatik grafik ekran kolay programlama, izleme ve değişikliğe izin verir. Sistem standart doğruluk sınıfındaki akım trafoları ile çalışabilir.PQC-STATCON hem yeni yatırımlarda hem de retrofit uygulamalarında kullanıma uygun kompakt bir sistemdir.

+ =

-x

0

0

+x

Q

+x 2x

Q Q

t t

t

+ =

-x

0

0

+x

Q

+x 2x

Q Q

t t

t

Ürün broşürü | PQC-STATCON 9

PQC-STATCON’un değişik çalışma modları:

Sabit kompanzasyon modu Bu modda PQC-STATCON sabit endüktif/kapasitif reaktif güç sağlar. Sabit bir endüktif/kapasitif yük kaynağı gibi kullanılır. Sağlanan güç grafik ekran üzerinden ayarlanabilir.

Dinamik modlarDinamik modlarda PQC-STATCON akım trafosundan gelen geribildirime göre dinamik bir akım sağlar. Sistem ölçü akım bilgisini yük tarafındaki veya şebeke tarafındaki akım trafosundan sağlayabilir

Dinamik, yük tarafında akım trafosu moduBu mod grafik ekran vasıtasıyla seçilebilir. PQC-STATCON yük akımı içindeki reaktif/dengesizlik akımlarını ölçer ve ters fazdaki akımları sisteme basar. Ters fazdaki iki akımın aynı noktadan çekilmesiyle, şebeke tarafından çekilen akım kompanze edilmiş olur. Bu çalışma moduna açık çevrim çalışma denir. Eğer birden fazla paralel STATCON kullanılıyorsa, tüm paneller aynı akım geribildirimini alacağı için basılacak reaktif gücü eşit olarak paylaşırlar.

Bu çalışma, kompanze edilecek yükler ayrı bir fiderde ise ve STATCON aynı baradaki başka bir fidere yerleştirilmişse kullanışlı olur.

Dinamik, şebeke tarafında akım trafosu modu Bu mod grafik ekran vasıtasıyla seçilebilir. Bu modda PQC-STATCON reaktif/dengesizlik akımını kaynak tarafında ölçer ve sıfıra indirir. Bu çalışma moduna kapalı çevrim çalışma denir. En çok kullanılan, önerilen ve keskinliği en yüksek mod olan kapalı çevrim ile PQC-STATCON’un özellikleri maksimum seviyede kullanılmış olur.

Çoğu durumda reaktif güç kompanzasyonu için birden fazla STATCON kullanılır. Tüm PQC-STATCON’lar aynı akım trafosu geribildirimini alır ve kaynak güç faktörünü birlikte düzeltirler

Çalışma modları

Açık çevrim konfigürasyonu

Kapalı çevrim konfigürasyonu

PQC-STATCON çalışma bölgeleri (Detaylar için teknik özelliklere bakınız.)

ISTAT = (-IQ)

IG = IP

IG = IP

IG

IL = IP, IQ

IL = IP, IQ

ILISTAT = -IQ

Not: IP = Aktif akım; IQ = Reaktif akım; IL = Yük akımı, ISTAT = PQC-STATCON akımı; IG = Kaynak akımı; Ir = Nominal PQC-STATCON akımı

dengesizlik

endüktif kapasitif

10 PQC-STATCON | Ürün broşürü

Değerler

PQCS-STATCON

S. No Tip Uygulama Gerilim kVAr Akım (Ir)

1 PQCS-50-V240 1-Ph 240 50 210

2 PQCS-100-V240 1-Ph 240 100 420

3 PQCS-100-V415 1-Ph 415 100 240

4 PQCS-150-V415 1-Ph 415 150 360

5 PQCS-250-V415 1-Ph 415 250 600

PQCT-STATCON

S. No Tip Uygulama Gerilim kVAr Akım (Ir)

1 PQCT-100-V415 3-Ph 415 100 140

2 PQCT-150-V415 3-Ph 415 150 210

3 PQCT-250-V415 3-Ph 415 250 350

4 PQCT-300-V415 3-Ph 415 300 420

Ürün tipi açılımı :

Örnek.

PQCT PQCS250 100

3~ PQC

STATCON

1~ PQC

STATCON

–250 kVAr

‘dan

250 kVAr’a

–100 kVAr

‘dan

100 kVAr’a

Nominal

şebeke

gerilimi 415 V

Nominal

şebeke

gerilimi 240 V

V 415 V 240

PQCT (PQCT - 250 - V 415) PQCS (PQCS - 100 - V 240)

Ürün gamı

PQCT-Light (PQCL)

S. No Tip Uygulama Gerilim kVAr Akım (Ir)

1. PQCL-70-V415 3-Ph 415 70 100

Bir PQC-STATCON’un reaktif güç kompanzasyonu için boyutlandırılmasıPQC-STATCON’un boyutlandırması mevcut sistemdeki reaktif güç kompanzasyonu sistemine göre hızlıca yapılabilir.

İhtiyaç duyulan ve PQC-STATCON tarafından karşılanacak dinamik kompanzasyon gücü hesaplanır, ki bu toplam dinamik yük değişiminin yarısıdır:

QPQC-STATCON* = Qdyn/2 = (Qmax - Qmin)/2

İhtiyaç duyulan ve sabit bank tarafından karşılanacak sabit kapasitör gücü hesaplanır, ki bu baz reaktif güç ve dinamik yük değişim gücünün yarısının toplamı kadardır.

Qcapacitor = Qbase + Qdyn/2 = Qbase + (Qmax - Qmin)/2

Not: *Yük dengeleme yapmak için, yükün negatif sequence bileşenini de ekleyin.

Ürün broşürü | PQC-STATCON 11

Teknik özellikler

(1) kVAr değeri V415 grubu için 415V’ta, V240 grubu için 240V’ta ve PQCL için 415V’ta hesaplanmıştır.(2) Modbus bağlantısı STATCON GUI yada özel modbus RTU bağlantısı üzerinden kullanılabilir.(3) Diğer IP koruma değerleri için satış ofisine danışınız.(4) Diğer rakım (20000mt / 6600 ft’e kadar) ve sıcaklık için satış ofisine danışınız.

Detaylı Ünite PQCT PQCL PQCS

Elektriksel karakteristikler

Bağlantı şekli 3 faz, 3 tel sistem 3 faz, 3 tel sistem 1 faz, 2 tel sistem

Şebeke gerilimi Volt V415: 380V - 440V 380 - 415V V240: 200V - 240V

V415: 380V - 440V

İzin verilen gerilim değişimi % ±10% ±10% ±10%

Akım değerleri Amper 140, 210, 350, 420 100 V240: 210, 420,

V415: 240, 360, 600

kVAr değerleri(1) kVAr ±100, ±150, ±250, ±300 ±70 V240: ±50, ±100,

V415: ±100, ±150, ±250

Sistem frekansı Hz 50 Hz, 60 Hz (±5%)

Kayıplar % Ekipman gücünün 3% ü

Kompanzasyon metodu Kapalı çevrim / Açık çevrim / Sabit mod

Reaksiyon süresi ms < 2ms

Cevap süresi ms Bir şebeke çevriminden az

(Kompanzasyonun tamamlaması için)

Yük dengeleme Faz-faz arası Uygulanmaz

Dahili Adet Maksimum 32 ünite

Koruma Kesici ile

Programlama / Haberleşme karakteristiği

Haberleşme Modbus (2)

Programlama arayüzü PQC Manager ile (Dokunmatik ekranlı grafik kullanışı arayüzü) - GUI)

Yedeklilik Master/master düzeni

Reaktif güç kVAr 100% endüktif 100% kapasitif, kademesiz

Yedek PF ayarı Ayarlanabilir

Q veya phi 0.6 (endüktif) 0.6 (kapasitif) arası ayarlanabilir

Fiziksel özellikler (ünite başına)

Yaklaşık ölçüler (ambalajsız) (W x D x H) mm 1000 x 900 x 2200 585 x 315 x 700 1000 x 900 x 2000

Yaklaşık ağırlık (ambalajsız) kg 800kg 125kg 800kg

Montaj Dikili tip Duvara monteli Dikili tip

Renk RAL 7035 (talep üzerine diğer renkler)

Kurulum (ünite başına)

Koruma sınıfı (IP)(3) IP-31 IP-30 IP-31

Deniz seviyesinden yükseklik Metre 1000m (4) ‘ye kadar

Ortam sıcaklığı ˚C -5˚C to (+) 45˚C(4)

Nem %RH Maksimum 95% RH, yoğuşma olmaksızın

Kablo girişi Alttan ( diğer seçenekler için danışınız)

Akım trafosu ihtiyacı - 3 akım trafosu (class 1 yada üstü)

- Güç:5VA (8 üniteye ve 25 mt mesafeye kadar)

- Sekonder: 5 A

- Akım trafoları kapalı çevrim konfigürasyonunda bağlanmalıdır.

İletişim

Not : Herhangi bir ön bildirimde bulunmaksızın bubelgenin içeriğinde teknik değişiklik yapmaveya değiştirme hakkımız saklıdır. Satın almataleplerine bağlı olarak, üzerinde anlaşılmışayrıntılar geçerli olacaktır.ABB, bu belgede olabilecek hatalardan veya bilgieksikliğinden hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.

Bu belgeye ve diğer konulara ve burada yer alangörsellere ilişkin tüm haklarımız saklıdır. ABB’ninönceden verilmiş onayı olmadan bu belgeninyeniden üretilmesi, veya içeriğinin kısmen veyabütün olarak kullanılması yasaktır.

Copyright© 2013 ABBTüm hakları saklıdır.

ABB Elektrik Sanayi A.Ş.Alçak Gerilim Ürünleri BölümüOrganize Sanayi Bögesi 2.Cadde No:1634776 Yukarı Dudullu / İstanbulPhone: +90 216 528 22 00Fax: +90 216 365 29 44

www.abb.com.tr

Kurucu üyesidir.