dynamische
Blindleistungskompensationdynamische
Blindleistungskompensation
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 dynamische Kompensationsanlage mit 6
Stück TSM-LC50
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1. Anwendung und Wirkungsweise dynamischer Kompensation
Herkömmliche Kompensationsanlagen
bestehen aus einem Regelteil (Blindleistungsregler) sowie Gruppen von Kondensatoren,
die durch Kondensatorschütze je nach Bedarf ans Netz geschaltet werden.
Die Reaktionszeit zwischen den einzelnen Schaltungen beträgt aufgrund
der notwendigen Entladezeit der Kondensatoren ca. 30-40s und bestimmt damit
die Zeitkonstante der gesamten Anlage.
Bei schnellen, dynamischen
Produktionsprozessen ( z.B. Schweißautomaten mit wenigen Sekunden
Taktzeit) sind diese Anlagen nicht mehr ausreichend, da sie dem Prozess
nicht folgen können. Die Lösung bieten hier Thyristorschaltmodule,
die mit dem dazu abgestimmten schnellen Regler eine Blindleistungsregelung
in Echtzeit erlauben.
Beispiel
der Wirkungsweise einer dynamischen Kompensationsanlage:
2. Komponenten für die dynamische Kompensationstechnik (Thyristorschalter)
2.1 Schalten von Leistungskondensatoren mittels Thyristorschaltern:
Thyristorschalter dienen dem kontaktlosen Schalten von Leistungskondensatoren und ermöglichen es dem Elektroanlagenhersteller dynamische Kompensationsanlagen zu fertigen und damit das Feld der Kompensation in Echtzeit abzudecken.
Bild: Schaltverhalten eines Thyristorschalters beim Einschalten ( 50kvar / 7%)
oben: Ströme in den 3 Phasen; unten (grün) Ansteuersignal
Die Verzögerungszeit zwischen dem Ansteuersignal und dem geschalteten Kondensatorstrom beträgt nur wenige Millisekunden
2.2 Auswahl des geeigneten Thyristorschalters:
Die Geräte der Typenreihe TSM.... sind schnelle elektronisch gesteuerte selbstüberwachende Leistungsschalter für kapazitive Lasten bis max.200 kvar, die Leistungskondensatoren innerhalb weniger Millisekunden beliebig oft und lange ans Netz schalten können. Je nach Einsatzfall und Leistung stehen verschiedene Ausführungen zur Auswahl:
| Bezeichnung | Anwendung | Bemerkung |
| TSM-LC10 | max. 12,5 kvar / 400V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend |
| TSM-LC25 | max. 25 kvar / 400V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend |
| TSM-LC50 | max. 50 kvar / 400V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend |
| TSM-LC100 | max. 100 kvar / 400V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend |
| TSM-LC200 | max. 200 kvar / 400V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend |
| TSM-HV50 | max. 50 kvar / 690V, 50/60 Hz | dreiphasig schaltend Null-Leiter erforderlich ! |
| TSM-HV200 | max. 200 kvar / 690V, 50/60 Hz | zweiphasig schaltend kein Null-Leiter erforderlich ! |
2.3 Zubehör:
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Zum Aufbau einer dynamischen Blindleistungskompensationsanlage wird für die Ansteuerung der speziellen Thyristorschalter ein schneller Blindleistungsregler benötigt. Der "BR6000-T..." erfüllt alle notwendigen Anforderungen und ermöglicht dabei eine Vielzahl von Funktionen.
Ansicht BR6000-T... (DynaReg 6000) Ausführliche Beschreibung/Handbuch im Downloadbereich
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Dynamischer Blindleistungsregler
BR 6000-T...
BR 6000-T6R6
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Netzteil 24VDC / 0,4A ("BG23NT 24"): für die Kopplung des Blindleistungsreglers BR6000-T mit den Thyristorschaltern ist eine Hilfsspannung von 24VDC erforderlich. (galvanische Trennung) Da für die Ansteuerung der TSM nur etwa 20mA notwendig sind ist für eine komplette Anlage ein Netzteil ausreichend. Technische Daten:
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Multi-Mess-Interface MMI6000 : einsetzbar als Zubehör für BR6000 mit Schnittstelle:
als Stand-alone Lösung:
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Entladewiderstand EW-22
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Strombegrenzungsdrossel BD100
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superflinke Elektroniksicherungen NH-SF-.....
Fabrikat: SIBA oder gleichwertig
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2.4 Bemerkungen zur Verlustleistung
Bei der Konzeption einer dynamischen Kompensationsanlage ist der Kühlung der Komponenten besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Die Wärmebilanz des Schaltschrankes ergibt sich aus der Wärmeentwicklung der eingesetzten Komponenten:
sowie des Wärmeableitvermögens des Schrankes, das abhängig ist vom Schrankvolumen und eingesetzter Zusatzkühlung sowie der Umgebungstemperatur.
Großen Einfluß hat auch der Anwendungsfall, der die Einschaltdauer der Komponenten bestimmt. In Abhängigkeit dieser Größen ist die Anzahl der o.g. Komponenten sowie die Art der Kühlung so zu wählen, daß die Schrankinnentemperatur die maximal zulässige Umgebungstemperatur der Baugruppen nicht übersteigt. Das thermisch kritischste Bauteil sind hierbei die Kondensatoren mit einer max. Umgebungstemperatur von 55°C.
Für verdrosselte Anlagen sollten generell Schranklüfter vorgesehen werden. Für kompakte Anlagen sowie in Regionen mit hohen Außentemperaturen sind aktive Kühlgeräte in Erwägung zu ziehen.
Technische Daten verschiedener Komponenten für die Berechnung der Wärmebilanz:
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Type |
Therm.Verlustleistung bei Nennlast |
Zul. Umgebungstemp. bei Nennlast |
Bemerkung |
| TSM-LC 10
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ca. 30 W | 60 °C | keine Übertemp. abschaltung |
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TSM-LC 25 |
ca. 75 W |
60 °C |
Serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
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TSM-LC 50 |
ca. 150 W |
60 °C |
Serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
| TSM-LC100 | ca. 300 W | 60° C | Zwangskühlung durch geregelten Lüfter, serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
| TSM-LC200 | max. 580 W | 60 °C | Zwangskühlung durch geregelten Lüfter, serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
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TSM-HV 50 |
ca. 125 W |
60 °C |
Serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
| TSM-HV200 | ca. 350 W | 60 °C | Zwangskühlung durch geregelten Lüfter, serienmäßige Übertemperaturabschaltung |
