PQ-Hybrid

Kompenseringssystem för anläggningar med både reaktiv effekt och övertoner

Reaktiv effekt och övertoner Aktiv filtermodul 208 till 690 V

PQ-Hybrid förenar tyristorkopplade kondensatorsteg med en aktiv filtermodul i samma system. Den stegvisa delen bär den reaktiva effekten, och filtermodulen arbetar löpande mot övertonsströmmarna.

Systemet är avsett för anläggningar där båda frågorna finns samtidigt och där de inte följer varandra. Vad systemet uppnår beror på dimensionering, nätimpedans, lastbild och vald konfiguration, och därför behöver last och övertonsbild vara kända innan något beställs.

Elspec PQ-Hybrid, skåp med kondensatorsteg och en aktiv filtermodul märkt AHF
Bilden visar Steg och filtermodul i samma skåp
Konfiguration Dimensioneras per anläggning
25 till 3 168 kVAr Systemeffekt enligt Elspec
2:a till 50:e Övertonsordningar som filtermodulen kan kompensera
Tolv grupper Högsta antal kompenseringsgrupper per styrenhet
Två delar Tyristorkopplade steg och en aktiv filtermodul

Två frågor som inte följer varandra

Reaktiv effekt och övertonsströmmar kan uppstå av olika skäl och variera oberoende av varandra. En anläggning kan ha god effektfaktor och samtidigt betydande distorsion, särskilt när lasten är olinjär.

Avstämda filter i ett kondensatorbatteri kan hantera delar av övertonsbilden. Elspec anger att de inte alltid räcker när distorsionen är hög samtidigt som effektfaktorn redan är god, och det är den situation PQ-Hybrid är avsedd för.

Den stegvisa delen kopplar in och ur kondensatorsteg. Filtermodulen arbetar löpande och kan både motverka övertonsströmmar och kompensera steglöst mellan stegen. Hur mycket av vardera som behövs avgörs av mätningen och inte av produktvalet.

Lasten Reaktiv effekt Övertonsströmmar Tyristorkopplade steg Aktiv filtermodul

Nyckelfunktioner

PQ-Hybrid är avsedd för anläggningar där den reaktiva effekten och distorsionen ska hanteras i samma installation och där de två inte varierar i takt.

Två delar i ett system

Tyristorkopplade kondensatorsteg och en aktiv filtermodul sitter i samma anläggning och arbetar mot samma anslutningspunkt.

Kompensering inom en nätperiod

Elspec anger full kompensering inom en nätperiod för den stegvisa delen, upp till 20 ms vid 50 Hz och upp till 16 ms vid 60 Hz.

Aktiv filtrering

Filtermodulen arbetar löpande och kan motverka valda övertonsordningar, från den andra till den femtionde.

Steglöst mellan stegen

I driftsättet SVG arbetar samma filtermodul steglöst och kompenserar det som ligger mellan de kopplade stegen.

Enfas och osymmetrisk drift

Elspec anger enfas samt trefas i Y eller D, balanserat eller osymmetriskt, som nätkonfigurationer.

Nio mätkanaler

Tre strömgivare för nät eller last, två för kondensatorsystemet och fyra spänningskanaler ligger till grund för styrningen.

Vad systemet klarar och hur delarna skiljer sig åt

Systemet

Systemeffekt25 kVAr till 3 168 kVAr
Nätspänning208 till 690 V
Frekvensområde45 till 55 Hz vid 50 Hz nät, 55 till 65 Hz vid 60 Hz nät
NätkonfigurationEnfas, samt trefas i Y eller D, balanserat eller osymmetriskt
StyrlägeEnbart last i öppen slinga, eller last och kondensatorer i sluten slinga
FörlusterUnder 0,8 procent inom hela spänningsområdet

Den stegvisa delen

KompenseringstidFull kompensering inom en nätperiod, upp till 20 ms vid 50 Hz och upp till 16 ms vid 60 Hz
Antal grupperUpp till tolv per styrenhet
Kopplingsföljd1:1:1, 1:2:2 eller 1:2:4
OmkopplingTransientfri, vid spänningens nollgenomgång
Kopplingsmodul2 400 V topp, 350 A
KondensatorerFilmtjocklek 7,5 µm vid 450 V, 10 µm vid 550 V, 12 µm vid 690 V och 14 µm vid 800 V
KylningTemperaturstyrd forcerad luftkylning

Den aktiva filtermodulen

Märkspänningar400 V inom 228 till 456 V, 480 V inom 384 till 552 V, 690 V inom 483 till 793 V
Modulkapacitet60, 100 och 150 A vid 400 V, 60, 100 och 150 A vid 480 V, 50 och 100 A vid 690 V
Övertonsordningar2:a till 50:e, eller valda ordningar
ReaktionstidCirka 50 mikrosekunder
Total svarstidUnder 5 ms
NolledarfiltreringTre gånger märkströmmen vid fyrledarutförande
Angivna förmågorÖvertoner, reaktiv effekt och osymmetri
LjudnivåUnder 56 dB upp till 100 A, under 65 dB vid 150 A

Styrning, mätning och kommunikation

MätkanalerTre strömgivare för nät eller last, två för kondensatorsystemet, fyra spänningskanaler upp till 500 V mot jord
ÖvertonsanalysÄkta effektivvärde upp till 63:e övertonen, beräknad cykel för cykel
DriftlägenManuellt, automatiskt, test och skanning
SkärmGrafisk 4,7 tum, 160 gånger 128 bildpunkter
Kommunikation, styrenhetIsolerad RS485 upp till 115 kbaud, ELCOM och Modbus RTU
Kommunikation, filtermodulRS485 och RJ45, Modbus RTU och TCP/IP
Styrenhetens matning230 V vid 50 eller 60 Hz, 10 VA

Kapsling och miljö, per del

Kapslingsklass, styrenhetIP 40
Kapslingsklass, filtermodulIP 20, anges kunna anpassas
Drifttemperatur, styrenhetMinus 20 till plus 55 grader
Drifttemperatur, filtermodulMinus 10 till plus 50 grader, med nedsättning däröver
Lagringstemperatur, styrenhetMinus 25 till plus 70 grader
Styrenhetens mått144 gånger 144 gånger 138 mm, 1,4 kg

Standarder enligt Elspec

Elektromagnetisk kompatibilitetEN 50081-2, EN 50082-2, EN 55011, EN 61000-4-2, EN 61000-4-3, EN 61000-4-4 och EN 61000-4-5
SäkerhetEN 61010-1 och EN 50439-1
FiltermodulenElspec anger IEEE 519 och ER G5/4

Uppgifterna gäller den del som anges i respektive rubrik. Elspec publicerar ingen kapslingsklass, ingen vikt och inget mått för systemet som helhet, och inget artikelnummer. Storlek på de två delarna, val av övertonsordningar och utförande fastställs vid offert.

Behöver anläggningen dynamisk kompensering utan aktiv filtermodul? Läs om Equalizer.

Vad de två delarna gör

Systemet är byggt av en stegvis och en aktiv del. Den stegvisa delen kompenserar reaktiv effekt i grupper. Den aktiva delen arbetar löpande mot övertonsströmmar och kan även kompensera steglöst mellan grupperna.

Elspec PQ-Hybrid i kompakt utförande, skåp med kondensatorsteg och reaktorer

Den stegvisa delen

Tyristorkopplade kondensatorsteg som kopplas in och ur i grupper. Den bär huvuddelen av den reaktiva effekten.

Den aktiva filtermodulen

En modul som enligt Elspec bygger på IGBT och arbetar löpande mot övertonsströmmarna. Elspec anger den även för reaktiv effekt och osymmetri.

Driftsättet SVG

Samma filtermodul, använd för steglös kompensering mellan de kopplade stegen. Det är ett driftsätt i modulen och ingen separat produkt.

Kompakt utförande

Elspec anger att det kompakta formatet kan byggas ut med hybridlayout för integrerad aktiv filtrering.

Vilken storlek de två delarna ska ha och vilka övertonsordningar som ska prioriteras bestäms per anläggning och fastställs vid offert.

Var PQ-Hybrid används

Systemet passar där lasten både förbrukar reaktiv effekt och drar övertonsströmmar, och där de två inte varierar i takt.

Svetslinjer i fordonsindustri

Elspec anger svetslinjer i fordonsindustrin som ett användningsområde, där lasten är olinjär och växlar snabbt.

Solcellsanläggningar på tak

Växelriktarna bidrar med övertonsströmmar samtidigt som produktionen varierar över dygnet.

Halvledartillverkning

Anläggningar med känslig processutrustning och en stor andel olinjär last.

Datacenter

Hög andel likriktad last, med krav på jämn spänning i drift dygnet runt.

Sjukhus

Elspec anger sjukhus som användningsområde, med känslig utrustning och blandad last.

Kontor och handel

Elspec redovisar som egen referens en bankfastighet i Colombia där ett kompenseringssystem om 300 kVAr kombinerats med en steglös enhet om cirka 80 kVAr.

Utrustningen är början på arbetet, inte slutet

Ett hybridsystem har två delar som ska dimensioneras var för sig. Hur stor den stegvisa delen ska vara avgörs av den reaktiva effekten över tid, och hur stor filtermodulen ska vara avgörs av övertonsbilden. De två frågorna besvaras av en mätning och inte av ett produktval.

Det är därför båda delarna bör vara kända innan utrustningen beställs. Ett system som är rätt i kompenseringseffekt men underdimensionerat på filtersidan löser halva problemet, och det syns först i driften när distorsionen ligger kvar.

Vilken av punkterna nedan som väger tyngst avgörs av vad som ska uppnås. Ett krav från nätägaren ställer andra krav på underlag och uppföljning än en intern kostnadsfråga, och det påverkar både dimensioneringen och vad som behöver dokumenteras.

Tjänster: Mätning och analys, Teknisk rådgivning. Lösning: Elkvalitet. Insikter: Övertonsgränser kräver mer än en siffra, Samma effektfaktor kan ha olika elektriska orsaker.

Mäta last och övertonsbild

Vi mäter hur den reaktiva effekten och övertonsströmmarna varierar över tid, som ett avgränsat mätuppdrag med avtalad mätpunkt och mätperiod.

Dimensionera de två delarna

Utifrån mätningen tar vi fram underlag för hur stor stegdelen och filtermodulen behöver vara, inom den omfattning som avtalas för uppdraget.

Välja prioriterade övertonsordningar

Vilka övertonsordningar som ska prioriteras föreslår vi utifrån den uppmätta övertonsbilden, och de fastställs tillsammans med er innan beställning.

Ansluta och konfigurera

När installation ingår i uppdraget ansluter vi utrustningen och kontrollerar mätpunkt och omsättning innan systemet tas i drift.

Följa upp

Löpande analys och rapportering kan genomföras som ett separat uppdrag med avtalad omfattning, periodicitet och ansvar.

Har ni både reaktiv effekt och övertoner?

Beskriv anläggningen, lasten och vad ni har mätt eller fått påpekat. Vi återkommer med vad som behöver mätas först, hur de två delarna bör dimensioneras och vad som fastställs vid offert.