Cum deconectăm sarcinile neprioritare cu un întreruptor automat Compact NSX?
Aparate, scheme electrice și configurații necesare pentru realizarea funcției de deconectare
Ing.Marius Velea
Deconectarea sarcinilor neprioritare este una din cele mai active acțiuni de eficiență energetică. Această tehnică de deconectare a sarcinilor neprioritare ne ajută să întrerupem alimentarea anumitor sarcini neprioritare pentru o anumită perioadă de timp.
Avantajele de eficiență energetică sunt:
- reducerea consumului;
- optimizarea costurilor;
- disponibilitate îmbunătățită.
În zilele noastre, aceasta implică toți conumatori de energie electrică: industrie, clădiri, magazine.
Tehnica de deconectare a sarcinilor neprioritare este folosită pentru:
- a preveni declanșarea la suprasarcină: dacă sarcina atinge pragul de declanșare maxim, o comandă de deconectare a sarcinilor neprioritare anterior selectate va evita întreruperea alimentării generale a instalației electrice (disponibilitate îmbunătățită);
- abonament la un contract de furnizare a energiei electrice de nivel scăzut, în timp ce se garantează că toate aparatele funcționează normal și se amână consumul de energie al anumitor sarcini pe o perioadă de tarifare în afara orelor de vârf (optimizarea costurilor).
Schneider Electric propune 2 soluții de deconectare a sarcinilor neprioritare:
- tehnica de deconectare „reflex” a sarcinilor neprioritare, prin comandă locală (fig. 1a);
- tehnica de deconectare „centralizată” a sarcinilor neprioritare, prin comandă de la distanță (fig. 1b).
1. Tehnica de deconectare „Reflex” prin comandă locală
Comanda “reflexă” de deconectare a sarcinilor neprioritare este generată de un întreruptor automat Compact NSX echipat cu o unitate de declanșare Micrologic. De fapt, unitatea de declanșare Micrologic E (măsură de energie) este folosită pentru a gestiona alarmele bazate pe monitorizarea parametrilor electrici cum ar fi: curentul instantaneu, valoarea medie a puterii (Pdmd) sau chiar și frecvența.
Fiecărei alarme îi este asociat un prag de activare (SA) cu temporizarea aferentă (TA) și un prag de dezactivare (SD) cu temporizarea aferentă (TD). Temporizările sunt independente si pot fi reglate de la 1 s la 3000 s.
Figura 2 ilustrează condițiile de activare a unei alarme.
Exemplu 1: Deconectarea sarcinilor pe baza pragului de curent instantaneu pe o fază.
Detecția unui curent instantaneu mare, ce depășește pragul de declanșare pe o fază, indică o suprasarcină pe acea fază. Deconectarea unei sarcini monofazate conectate la această fază previne declanșarea întreruptorului automat la suprasarcină (temporizare lungă) și, în consecință, crește disponibilitatea în alimentarea cu energie electrică.
Exemplu 2: Deconectarea sarcinilor pe baza unui prag de putere “medie” (Pdmd)
Detecția unei puteri „medii” totale ce depășește un prag de activare indică o suprasarcină în instalația electrică. Deconectarea unei sarcini permite în acest caz evitarea depășirii puterii contractate și, deci, conduce la optimizarea costurilor.
Exemplu 3: Deconectarea sarcinilor pe baza unui prag de frecvență (f).
Detecția unei frecvențe scăzute a rețelei ce depășește pragul de activare în cazul unei instalații electrice ce este alimentată printr-un grup diesel indică un dezechilibru între cerere și capacitatea generatorului.
Deconectarea unei sarcini face posibilă în acest caz refacerea echilibrului și, de asemenea, să crească disponibilitatea energiei electrice.
După configurarea pragurilor de activare pentru fiecare alarmă, este necesar să alocăm alarma respectivă pe ieșirea 2 a modulului SDx (iesirea 1 este deja alocată semnalizării de declanșare la suprasarcina SDT).
Comanda de deconectare a sarcinii „reflex” este, prin urmare, transmisă către contactor prin modulul SDx instalat în întreruptorul automat Compact NSX.
Contactorul (2-poli NI) întrerupe plecările neprioritare.
Această soluție este, prin urmare, foarte ușor de pus în aplicare.
Configurare
Alarmele sunt configurate utilizând software-ul RSU (ce se poate downloada gratuit de pe http://www.schneider-electric.ro.
Exemplu 1: Deconectarea sarcinilor pe baza pragului de curent instantaneu pe o fază (I1)
Comanda de deconectare a sarcinii este dată în momentul în care pe faza 1 curentul depășește 80 A pentru mai mult de 20 s.
Această comandă va fi menținută atât timp cât curentul pe faza 1 nu scade sub 30 A pentru mai mult de 10s.
Pentru a evita fenomenele oscilante, este recomandat ca diferența între pragul de activare (80 A) și pragul de dezactivare (30 A) să fie mai mare decât curentul consumat de sarcina deconectată.
Exemplu 2: Deconectarea sarcinilor pe baza unui prag de putere „medie” (Pdmd).
Comanda de deconectare a sarcinii este dată în momentul în care puterea „medie” totală depășește 53 kW pentru mai mult de 70 s. Această comandă va fi menținută atât timp cât puterea medie totală nu scade sub 20 kW pentru mai mult de 15 s.
Exemplu 3: Deconectarea sarcinilor pe baza unui prag de frecvență (f)
Comanda de deconectare a sarcinii este dată în momentul în care frecvența scade sub 48 Hz pentru mai mult de 2 s. Această comandă va fi menținută atât timp cât frecvența nu crește peste 49.5 Hz pentru mai mult de 5 s.
Test
Punerea în funcțiune a soluției de deconectare a sarcinii de tip reflex poate fi testată simplu, prin utilizarea software-ului LSU (Local Simulation Utility). Acest software, care se poate downloada gratuit de pe http://www.schneider-electric.ro, poate fi utilizat pentru a simula parametrii electrici (I, V, f, THD, unghi defazaj j). Portul USB este conectat prin modulul de mentenanță.
Cu ajutorul software-ului LSU, un curent este simulat pe faza 1 (I1=83 A de exemplu) și la sfârșitul temporizării aferente activării alarmei (20 s), se observă că ieșirea 2 a modului SDx trece în 1 și, prin urmare, alimentează bobina contactorului (CT) care va întrerupe plecările neprioritare. Pentru a schimba ieșirea modulului SDx înapoi la 0, un curent mai mic de 30 A trebuie simulat pe faza 1 pentru cel putin 10 s.
Această procedură poate fi urmată pentru soluțiile de deconectare a sarcinilor bazate pe pragurile de putere sau frecvență.
2. Tehnica de deconectare „Centralizată” prin comanda de la distanță
Comanda „centralizată” de deconectare a sarcinilor neprioritare este generată de un controler (PC sau PLC).
Controlerul este utilizat pentru a genera comenzile de deconectare a sarcinii neprioritare bazate pe monitorizarea parametrilor electrici ai întregii instalații electrice, luând în considerare intervalele de timp, constrângerile de funcționare sau chiar informațiile legate de proces.
Comanda „centralizată” de deconectare a sarcinii neprioritare este transmisă către modulul BSCM instalat în întreruptorul automat Compact NSX prin rețeaua de comunicație Modbus.
Modulul BSCM este conectat la rândul sau la telecomanda comunicantă. Telecomanda comunicantă este actuatorul care deschide sau închide întreruptorul automat Compact NSX.
Unitatea de afișaj pe tablou FDM121 poate fi adăugată opțional. În plus, la afișajul de măsurări, alarme și informații de exploatare, unitatea de afișaj FDM 121 poate fi utilizată pentru a da o comandă locală pentru a deschide/închide întreruptorul automat Compact NSX.
În mod „remote”, doar comenzile de la controler sunt luate în considerare. În mod „local”, doar comenzile de la unitatea de afișaj sunt luate în considerare. Acest lucru asigură, de exemplu, că nici o comandă „nedorită” de deschidere a întreruptorului automat nu este primită și că poziția închis este menținută în timpul operațiilor „critice” (backup, transfer date etc.). O soluție puternică și flexibilă
Configurare
Nu este necesară o configurare specială. Comanda de deconectare a sarcinii neprioritare (închiderea/deschiderea întreruptorului automat) este transmisă de controler către modulul BSCM prin rețeaua de comunicație Modbus. Configurarea comenzilor Modbus catre modulul BSCM pentru deschiderea/închiderea întreruptorului automat este specificată in ghidul de exploatare Modbus Compact NSX (LV434106.pdf – ce se găsește pe www.schneider-electric.ro).
Test
Punerea în funcțiune a soluției de deconectare a sarcinii „centralizate” poate fi testată simplu, cu ajutorul software-ului RCU (Remote Contro Utility). Acest software, ce este valabil pe www.schneider-electric.ro, poate fi utilizat pentru a deschide/închide întreruptorul automat Compact NSX cu ajutorul telecomenzii comunicante. Conexiunea la portul Ethernet PC se face prin gateway EGX Modbus/ Ethernet.
În meniul principal de Setup, mergeți la submeniul User și alegeți „control”. Tab-ul „control” este acum valabil și poate fi folosit pentru a verifica că telecomanda comunicantă funcționează corect prin rețeaua Modbus.
