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TDK TDK Electronics · TDK Europe

PQvar™ Präsentation

[---Image_alt---] PQvar Header

Static Var Generator (SVG) für höhere Energieeffizienz und Lastsymmetrierung

Der PQvar Static Var Generator von EPCOS steigert die Energieeffizienz durch stufenlose Kompensation der Blindleistung.

Übersicht

PQvar bietet einen neuen Ansatz für Blindleistungskompensation und Lastensymmetrierung. Das modulare System und seine kompakte Bauweise machen es zur idealen Lösung für aktive stufenlose BLK und Lastensymmetrierung in Industrieanwendungen und großen Geschäftsgebäuden. Im Vergleich zu konventionellen BLK-Systemen bietet PQvar eine Reaktionszeit von unter 15 ms und eine dynamische Reaktionszeit von weniger als 50 µs. Es kann sowohl induktive als auch kapazitive Lasten kompensieren und einen Leistungsfaktor von 0.99 erreichen.

Mithilfe des Advanced Multi Controller (AMC) kann PQvar mit konventionellen passiven Niederspannungs-Kompensationsstufen kombiniert werden. Für den Mittelspannungsbereich gibt es Systeme von 6 kV, 10 kV und 35 kV, mit Leistungen zwischen 2000 und 12.000 kvar. Die Module sind verfügbar für 3-Phasen-Netze mit oder ohne Neutralleiter. Abhängig von den Kundenanforderungen an Leistung und Größe sind die Module als Einschub-Variante für Standschränke verfügbar, zur Wandmontage für Niederspannungssysteme und als Standschranksysteme (Mittelspannung).

Blindleistungskompensation mit SVG PQvar

[---Image_alt---] PQvar Chart Overview_1

SVG PQvar Lastensymmetrierung für 3P3W und 3W4W

[---Image_alt---] PQvar Chart Overview_2

Der 3P3W (Dreiphasen-Dreileiter) PQvar kann Lastströme zwischen den Phasen ausgleichen, der 3P4W (Dreiphasen-Vierleiter) Typ reduziert zusätzlich die Neutralleiterströme. Daher ist PQvar eine perfekte Lösung für Anwendungen, die neben Blindleistung auch unsymmetrische Lastenverteilungen aufweisen. Dazu gehören beispielsweise Stromverteilungsleitungen in ländlichen Gebieten oder andere industrielle Anwendungen.

PQvar auf einen Blick:

Eigenschaften

  • Steuerbare Blindstromquelle
  • Extrem schnelle dynamische Reaktionszeit von weniger als 50 µs und eine Reaktionszeit von weniger als 15 ms
  • Gerät zur aktiven Kompensation für den Gebrauch ohne Kondensatoren oder Filterkreisdrosseln zur Vermeidung von Resonanzen
  • Kompensation von induktiver und kapazitiver Blindleistung
  • Lastsymmetrierung etwaiger Schieflasten
  • Installation gemeinsam mit konventionellen Kondensatorbänken möglich
  • Verfügbar für Niederspannung und Mittelspannung
  • Breites Spektrum von Kompensationsleistung von 30 kvar bis zu 12.000 kvar

Typische Applikationen

Applikationen für dynamische Blindleistungskompensation, z. B.

  • Rechenzentren
  • USV-Systeme
  • Erzeugung von erneuerbaren Energien (z.B. Photovoltaik und Windkraftanlagen)
  • Elektrische Schweißanlagen
  • Kunststoffverarbeitungsmaschinen wie Extruder und Spritzmaschinen
  • Diverse andere Industrie- und Infrastrukturstandorte mit dynamisch schnell wechselden Lasten

Sicherheitsmerkmale

  • Sehr hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit
  • Überlastungsschutz
  • Interner Kurzschlussschutz
  • Schutz vor thermischer Überlastung
  • Schutz vor Über- und Unterspannung
  • Integrierter Schutz des Leistungsstromrichter-Schaltkreises
  • Alarm bei Lüfterfehlern

Technische Daten

Niederspannungsreihe SVG PQvar400 V690 V
Nennspannung400 V; –40 … +20%690 V; –30 … +15%
Netzfrequenz50/60 Hz (Bereich: 45 … 63 Hz)
ParallelbetriebUnbegrenzt
Ansprechzeit< 15 ms
Gesamteffektiviät> 97%
Netzstruktur3P3W / 3P4W
Stromwandler150/5 … 10000/5
Schaltungs-Topologie3-level
Kompensationskapazität einzelnes Modul30/50 kvar100/200kvar50/75 kvar95/110 kvar
Nettogewicht Modul21/35 kg48/66 kg66/66 kg66/66 kg
Abmessungen (W × D × H)30 kvar: 440 × 445 × 150 mm (Modul)
50 kvar: 500 × 510 × 190 mm (Modul)
100 kvar: 500 × 470 × 270 mm (Modul)
200 kvar: 500 × 650 × 350 mm (Modul)
50 kvar: 544 × 640 × 250 mm (Modul)
75 kvar: 544 × 640 × 250 mm (Modul)
95 kvar: 544 × 640 × 250 mm (Modul)
110 kvar: 544 × 640 × 250 mm (Modul)
KühlungIntelligente Luftkühlung: 220 L/secIntelligente Luftkühlung: 405 L/secIntelligente Luftkühlung: 220 L/secIntelligente Luftkühlung: 405 L/sec
ZielleistungsfaktorEinstellbar von –1 … +1
SchrankmontageBoden- oder Wandmontage
KommunikationsschnittstellenRS485, CAN, und Netzwerkschnittstelle
KommunikationsprotokolleModbus und PMBus
Geräuschlevel< 65 dB (abhängig vom Modell)
SchutzfunktionenÜberspannung, Unterspannung, Kurzschluß, Umrichterschutz, Überkompensation
Umgebungstemperatur–10 … +40 °C, andere Temperaturbereiche auf Anfrage
Relative Feuchtigkeit5 … 95%, ohne Kondensation
SchutzartIP20 (andere IP-Klassen kundenspezifisch)
SchrankfarbeRAL7035 hellgrau
Höhe1500 m, 1% pro weiteren 100 m plus
Allemeine Sicherheitsanforderungen für die Benutzung der Baureihe SVG PQvar und BetriebsarealEN 50178:1997/ IEC 50178:1997
EMV AnforderungenEN 61000_6_2(2005)/ EN55011, GROUP1, CLASS A
IEC 61000_6_2(1999)/ CISPR11, GROUP1, CLASS A
LeistungsanforderungenEN 50091-3/ IEC 62040-3/ AS 62040-3(VFI SS 111)


Kompensation

Schnelle Reaktion

Sehr schnelle Erzeugung der für den Zielleistungsfaktor benötigten Kompensationsblindleistung unmittelbar nach dem Einschalten des PQvar.

[---Image_alt---] PQvar Chart Compensation_1

Perfekte Kompensation

SVG PQvar ermittelt die im System benötigte Blindleistung und generiert einen gegenphasig gleichhohen Blindstrom, um das perfekte Kompensationsergebnis zu erzielen.

[---Image_alt---] PQvar Chart Compensation_2

Hohe Leistungfähigkeit

  • Blindleistungskompensation bis cos ϕ = 0.99
  • Lastensymmetrierung der Phasenströme
  • Induktive und kapazitive Blindleistungskompensation

Schnelle Reaktion der Kompensation

  • Kompensation in Echtzeit mit Ausregelungszeiten unter 15 ms
  • Sofortiger Lastwechsel mit Reaktionszeiten weniger als 50 µs
  • Genaue Blindleistungskompensation, keine Über- oder Unterkompensierung, keine Oberschwingungsresonanzen im System
  • Keine Kapazitätsbeeinflussung im Fall von Spannungsabfall im System; die Leistung ist gleich der Nennleistung des Gerätes

Echtzeit-Tracking

Wenn der Blindstrombedarf wechselt, kann SVG PQvar in Echtzeit Kompensationsstrom generieren, um die wechselnden Energieanforderungen im System zu bedienen.

[---Image_alt---] PQvar Chart Compensation_3

Gegenläufig und überlappend

Die gegenläufige Blindstrom, welcher vom PQvar generiert wird, überlagert den Blindleistungsstrom des Stromversorgungssystems.

[---Image_alt---] PQvar Chart Compensation_4

Hybrid PFC

Durch die Verwendung des Advanced Multi Controller (AMC) kann PQvar mit konventionellen passiven Niederspannungs-Kompensationsstufen kombiniert werden.

SVG PQvar Series plus discrete compensation

(SVG modules plus LC reactive compensation)

[---Image_alt---] PQvar Chart Hyprid PFC_1
Abbildung 1:

Operating principle of SVG with LC banks and AMC

Performance comparison between SVG with LC banks discrete and traditional reactive compensation

[---Image_alt---] PQvar Chart Hyprid PFC_2

Technische Daten

Hybride BLK-Lösung – SVG PQvar und klassische BLK mit Advanced Multi Controller (AMC)
Betriebsspannung24 V DC
Kompensationsleistung
Zielleistungsfaktor–1 … +1
Blindleistungskompensationsrate> 99% (Zielleistungsfaktor ist 1)
Ansprechzeit< 15 ms
Reaktionszeit< 50 μs
Kondensatorschaltleistung
KompensationsartDreiphasig/ geteilt/ gemischte Kompensation
RegelreiheOptional
RegelprinzipStack/ normal/ cycle/ individual
SchaltbetriebAuto/ manuell
Externe Schnittstellen
RS485 Schnittstelle 1Kommunikation mit SVG-Modulen
RS485 Schnittstelle 2Externe Kommunikationsschnittstelle
NetzwerkschnittstelleExterne Kommunikationsschnittstelle
USB-SchnittstelleSoftware-upgrade Schnittstelle
TemperaturerkennungMessung der Betriebs- oder Umgebungstemperatur
Lüfterkontrolle potenzialfreier KontaktKontrolle des Kühllüfters
Alarmindikator potenzialfreier KontaktFür die externe Signalisation im Fall Alarms am AMC
Steuerausgänge KondensatorstufenBis max. 18 Ausgänge zum Schaltern von Kondensatorstufen
Relais Stufe: 120 V AC / 10 A, 220 V AC / 8 A, 400 V AC / 3 A, 110 V DC / 0.2 A, 60 V DC / 0.6 A, 24 V DC / 5 A
Transistorstufe: 12 V DC / 30 mA
Reservierter potenzialfreier KontaktEin Eingang / ein Ausgang
KommunikationsprotokollModbus
SchutzfunktionenUnterspannung, Überspannung, Unterfrequenz, Überfrequenz, Phasenfehler, hohe Oberschwingungen, SVG-Überlast, SVG-Übertemperatur
Display7” touch screen
Installationsanforderungen
Energieverbrauch< 25 W
SchutzklasseIP41 für die Vorderseite, IP20 für die Rückseite
Betriebsumgebung
Umgebungstemperatur–20 … +60 °C
Höhe≤ 2500 m
Feuchtigkeit≤ 95%
Lagertemperatur–40 … +70 °C
Stromwandlerverhältnis150/5 … 10000/5