ALPHA-MODÜLLERİ Mikroişlemci Kontrollü Tristör Modülleri

Transkript

1 ALPHA-MODÜLLERİ ALPHA serisi tristör modülleri, dinamik güç faktörü kontrolü uygulamalarında 8kVAr a kadar olan kapasitif yükleri anahtarlamak için tasarlanmıştır. Modüller tetikleme sinyalinin uygulanmasından itibaren 1ms içerisinde kondansatörleri devreye alabilmektedir. Mikroişlemci-tabanlı mimarisi ve algoritması modüllerin sıfır geçiş anında devreye girmesini sağlayarak kondansatörlerde tahribata sebep olmaz. ALPHA serisi tristör modüllerinin avantajları: 48V a kadar, yıldız veya üçgen, simetrik veya asimetrik yükleri anahtarlayabilir Reaktif güç kontrol röleleri veya PLC ler tarafından kolaylıkla tetiklenebilir Hızlı anahtarlama yapar 1ms nin altında Anahtarlama sırasında akım ve gerilim geçici hallerinin olmamasını garantiler Çalışma gerilimini, durumunu ve sıcaklığını kontrol eder Hata tespitlerini kaydeder, ön panelde bulunan dört adet LED ve kuru kontak çıkışı ile kullanıcıya bildirir ALPHA modülleri harmonik filtre reaktörlü veya reaktörsüz çalışır Harici termik terminalleri sayesinde harmonik filtre reaktörünü aşırı ısınmalara karşı korur Uzun ömürlüdür Bakım gerektirmez Sessiz çalışır Teknik Özellikler Aşağıdaki teknik özellikler, aksi belirtilmediği takdirde, 4ºC ortam ve 7ºC soğutucu sıcaklıkları için listelenmiştir. Belirtilen sınırların dışında çalışmak ürünün ömrünü kısaltacaktır. Nominal Değerler Birim ALPHA-12 ALPHA-25 ALPHA-5 ALPHA-8 Nominal Gerilim V Nominal Güç kvar Nominal Akım A Nominal Frekans Hz 5/6 5/6 5/6 5/6 Anahtarlama Süresi ms <1 <1 <1 <1 Tetikleme Gerilimi V Koruma Sınıfı Boyut mm 144x15x x15x x232x x232x197.5 Ağırlık kg Ortam Sıcaklığı ºC -2~45-2~4-2~45-2~45 Rev. 3 7/11/216

2 ALPHA-12 Genel Tanım ALPHA serisi tristör modülleri, dinamik güç faktörü kontrolü uygulamaları için 12.5 kvar a kadar olan kapasitif yükleri anahtarlamak için tasarlanmıştır. Modüller tetikleme sinyalinin uygulanmasından itibaren 1ms içerisinde kondansatörleri devreye alabilmektedir. Mikroişlemci-tabanlı mimarisi ve algoritması modüllerin sıfır geçiş anında devreye girmesini sağlayarak kondansatörlerde tahribata sebep olmaz. ALPHA serisi tristör modüllerinin avantajları: 48V a kadar, yıldız veya üçgen, simetrik veya asimetrik yükleri anahtarlayabilir Reaktif güç kontrol röleleri veya PLC ler tarafından kolaylıkla tetiklenebilir Uzun ömür Hızlı anahtarlama yapar 1ms nin altında Anahtarlama sırasında akım ve gerilim geçici hallerinin olmamasını garantiler Çalışma gerilimi, durumu ve sıcaklığı kontrol eder Hata tespitlerini kaydeder, ön panelde bulunan dört adet LED ve kuru kontak çıkışı ile kullanıcıya bildirir ALPHA modülleri harmonik filtre reaktörlü veya reaktörsüz problemsiz çalışır Harici termik terminalleri sayesinde harmonik filtre reaktörünü aşırı ısınmalara karşı korur Bakım gerektirmez Sessiz çalışır ALPHA-12 tristör modülleri EN 6947, IEC 65, IEC 685, IEC 6269, IEC 641, IEC , IEC 6664, IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC standartlarına uygundur. Uygulama Alanları Kaynak Pres Asansör Vinç Ark fırınları Rüzgar türbinleri Çalışma ALPHA modülleri, L1-C1 ve L3-C3 terminallerinin bağlantılarının uygun şekilde yapılmasıyla çalışmaya hazır hale gelir. Modüller enerjilendirildikten sonra kullanıcıdan tetikleme sinyali beklemeye başlar. Tetikleme sinyalinin uygulanması ile tristörler anot-katot geriliminin sıfır geçiş anında tetiklenir, yeşil durum LED i yanarak kullanıcıya kondansatörlerin devreye alındığı bildirir. Tetikleme sinyalinin kesilmesiyle tristörler hat komütasyonu ile devreden çıkar. ALPHA modülün üzerinde dört adet uyarı ve durum bildiri LED i bulunmaktadır. Bu LED lerin fonksiyonları aşağıda detaylı şekilde belirtilmiştir. POWER LED (kırmızı): Sistemin enerjilendirildiğini kullanıcıya bildirmek amacıyla kullanılmaktadır. FAULT LED (kırmızı): Sistemin kendinden veya bağlantılardan kaynaklanan hataları kullanıcıya bildirmek için kullanılmaktadır. Cihaz enerji bağlantısı, kondansatör bağlantısı, deşarj mekanizması arızası ve diğer devreye almayı kesin olarak önleyici alarm durumlarında saniyede bir yanıp sönmektedir. Sistem aşırı sıcaklık korumasına girdiğinde ise sürekli yanarak kullanıcıyı uyarır. REACTOR FAULT DETECTION LED (kırmızı): Reaktör aşırı ısınması durumunda bu LED ile uyarı verir. STATUS LED (yeşil): Tristörlerin tetiklenmesi ile sistemin devrede olduğunu belirtir. Rev. 2 16/6/216 1

3 ALPHA-12 Teknik Özellikler Aşağıdaki teknik özellikler, aksi belirtilmediği takdirde, 4ºC ortam ve 7ºC soğutucu sıcaklıkları için listelenmiştir. Belirtilen sınırların dışında çalışmak ürünün ömrünü kısaltacaktır. Nominal Değerler Birim Min. Tipik Maks. Çalışma Gerilimi (faz arası) V Çalışma Akımı A Tetikleme Gerilimi V Mutlak Maksimum Değerler Tipik Kesim Gerilimi V 16 Akımın Zamana Göre Değişim Oranı (di/dt) A/µs 5 Gerilimin Zamana Göre Değişim Oranı (dv/dt) V/µs 1 i 2 t (1 ms) A 2 s 72 Soğutucu Sıcaklığı ºC 9±5 Tam Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 6 %75 Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 7 Saklama Sıcaklığı ºC -4~1 Bağıl Nem % 5~95 Kablaj ve Montaj Güç Kabloları Kesiti (L1,L3,C1 and C3) mm 2 16 Tetikleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Kuru Kontak Çıkışı Kablo Kesiti mm Harici Termik Bağlantı Kablosu Kesiti mm Boyut (En x Boy x Derinlik) mm 144x15x117.5 IP Sınıfı - 2 Ağırlık kg 2.2 Çalışma Anahtarlama Süresi - 1 ms den kısa Tekrar Anahtarlama Süresi - Şekil 5 e bakınız Maksimum Kondansatör Gücü - Tablo 1 e bakınz Güç Kaybı W 4 Hata Uyarısı - 4 LED ile Aşırı Sıcaklık Koruma Seviyesi ºC 9±5 Önerilen Hızlı Sigorta Akımı A 35 (NH AC 69) Punto kaynak gibi kondansatörlerin hızlı ve sık devreye alınıp çıkartıldığı uygulamalarda, sürekli çalışma akımı, uygulamanın sıklığına ve çalışma oranına göre esnetilebilir. Genel bir kesintili çalışma Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu tip uygulamalarda, kullanıcıların Şekil 3 de verilen kesintili çalışma durumu için akım sınırlarını incelmeleri önerilir. Şekil 3, uygulamanın çalışma oranına (1) göre 1ms, 1s, 1s ve 1dk periyotları akımın esneklik sınırlarını gösterir. ( ) (1) Anahtarlama hızını istenen yükseklikte sağlayabilmek için, uygun deşarj dirençleri veya reaktörleri kullanmak zorunludur. Şekil 1: Kesintili çalışma Rev. 2 16/6/216 2

4 ALPHA-12 Güç Kaybı (W) Sürekli RMS Akım (A) RMS Akım (A) Şekil 2: Güç Kaybı ile RMS akım arasındaki ilişki Öz Sınırlama Isıl Koruma Ortam Sıcaklığı ( C) Şekil 4: Ortam sıcaklığının nominal akıma etkisi Maksimum RMS Akım (A) Çalışma Oranı (%) Şekil 3: Kesintili çalışma durumunda izin verilen akım 7 Deşarj Süresi (s) %7'lik Sistemde 2 Dirençli Deşarj %14'lük Sistemde 2 Dirençli Deşarj %7'lik Sistemde 3 Dirençli Deşarj %14'lük Sistemde 3 Dirençli Deşarj Periyot = 1 ms Periyot = 1 s Periyot = 1 s Periyot = 1 dk Deşarj Direnci (k) Şekil 5: Deşarj direncinin deşarj süresine etkisi Önerilen Uygulama Şekli 4V şebeke için reaktörsüz ve reaktörlü tavsiye edilen kondansatör gerilimleri Tablo 1 de listelenmiştir. Rezonans riskini ve akustik gürültüyü önlemek ve ömrü uzatmak için uygun reaktör kullanılması gerekmektedir. Tablo 1: Kompanzasyon sistemine göre önerilen kondansatör gerilimleri Akort Frekansı Kondansatör Gerilimi (V) Reaktörsüz Hz (7%) Hz (14%) 525 Kondansatörlerin istenen hızda deşarj edilebilmeleri için deşarj dirençleri dikkatli seçilmelidir kvar lık, %7 ve %14 reaktörlü kompanzasyon sistemleri için iki ve üç deşarj direnci kullanılması durumunda deşarj süresinin deşarj direnciyle ilişkisi Şekil 5 te gösterilmiştir. Harmonik filtre reaktörsüz sistemde deşarj süresi için %7 grafikleri kullanılabilir. Değerleri %7 lik sisteme çok yakın olduğu için grafiklerde gösterilmemiştir. Deşarj dirençleri için önerilen güç değerleri Tablo 2 de listelenmiştir. Verilen değerlerin altında bir güç seviyesine inilmemesi tavsiye edilir. Tablo 2: Deşarj dirençleri ve önerilen güç seviyeleri Direnç (kω) Güç (W) Direnç (kω) Güç (W) Rev. 2 16/6/216 3

5 ALPHA-12 Bağlantı Şekilleri (a) Şekil 6: ALPHA-12 modülünün (a) harmonik filtre reaktörlü ve (b) reaktörsüz bağlantı şeması. Deşarj reaktörü veya direncinin gösterildiği gibi bağlanması zorunludur! (b) Teknik Çizimler Tolerans ±.5mm dir. (a) (b) (c) Şekil 7: ALPHA-12 modülü teknik çizimi Rev. 2 16/6/216 4

6 ALPHA-12 Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar Güvenlik talimatlarına uyunuz! ALPHA modülleri sadece belirtilen kullanım amacına uygun şekilde kullanılabilir. ALPHA modülleri için hızlı sigorta ve parafodur gibi gerekli güvenlik önlemleri alınmak zorundadır. ALPHA modülleri yeterli miktarda havalandırılmalı, toza ve neme karşı korunmalıdır. Hayati tehlike varsa, ALPHA modülleri tetiklenmemelidir. Sistemde kullanılan kondansatörler, devreden çıkış anındaki geçici halde, şebeke geriliminin tepe değerinden daha yüksek bir gerilim ile yüklenebilirler ve kondansatörler devreden çıktıktan sonra da yüklü kalırlar. Reaktörsüz 4V şebeke için kompanzasyon sistemlerinde sistemlerde, güvenlik amacıyla 44V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Akort frekansı 189 Hz (%7) ve 134 Hz (%14) olan kompanzasyon sistemlerinde, sırasıyla 48V ve 525V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Deşarj dirençleri yüksek gerilim altında çalışmaya uygun olmalıdır. Standart dirençler kullanılamaz. Reaktörsüz sistemlerde, akım sınırlama reaktörü kullanmak zorunludur! ALPHA tristör modülleri hızlı sigortalar ile korunmalıdır. Kompanzasyon adımı devreden çıktıktan sonra, kondansatörler yüklü kaldığı için temas edilmesine karşı önlem alınmalıdır. Kurulum yetkin kişiler tarafından yapılmalıdır. Kurulum, tamir ve bakım işlemleri öncesinde, sistemin enerjisinin kesilmiş olduğundan ve kondansatörlerin tamamen deşarj olmuş olduğundan emin olunuz. Yukarıda belirtilen güvenlik talimatlarına uyulmaması ölüm, ciddi yaralanmalar veya cihaza tahrip edici zararla sonuçlanabilir. İKAZLARA UYULMAMASI HATA VE/VEYA FİZİKSEL YARALANMALARA NEDEN OLABİLİR. Şartlar ve Koşullar Cihaz üretim hatalarına karşı garanti süresi 1 (bir) yıldır. ELEKTRA reaktör standartlarını sağlayan ve uygun değerde bir reaktör ile birlikte kullanılması durumunda cihazın garanti süresi 2 (iki) yıldır. Cihaz kullanıcı hataları durumunda ve/veya dışarıdan cihaza müdahale edilmesi (cihazın içinin açılması) durumunda (cihazın içine yetkili servis dışında müdahale) garanti kapsamı dışındadır. Üretici aşağıda listelenen durumlar sonucu oluşabilecek maddi zararlardan sorumlu tutulamaz. Kurulum, bağlantı, devreye alma, tamir, değişiklik sonucu ortaya çıkan hatalar, bu dokümanda belirtilmiş izin verilen ortam koşulları dışında ve/veya teknik özelliklerde belirtilen anma değerlerin üzerinde çalışma Hatalı kurulum, kullanım ve dikkatsizlik Hiçbir durumda üretici, tedarikçileri veya taşeronları, özel, dolaylı, arızi veya dolaylı zararlardan, kayıp veya cezalar sorumlu tutulamaz. Eğer ALPHA modülleri ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, yerel dağıtıcı veya ELEKTRA ELEKTRONIK ile irtibata geçiniz. Dokümanda verilen teknik veri ve bilgiler, teknik baskı sırasında geçerlidir. Üretici önceden haber vermeden değişiklik yapma hakkını saklı tutar. Rev. 2 16/6/216 5

7 ALPHA-25 Genel Tanım ALPHA serisi tristör modülleri, dinamik güç faktörü kontrolü uygulamaları için 25 kvar a kadar olan kapasitif yükleri anahtarlamak için tasarlanmıştır. Modüller tetikleme sinyalinin uygulanmasından itibaren 1ms içerisinde kondansatörleri devreye alabilmektedir. Mikroişlemci-tabanlı mimarisi ve algoritması modüllerin sıfır geçiş anında devreye girmesini sağlayarak kondansatörlerde tahribata sebep olmaz. ALPHA serisi tristör modüllerinin avantajları: 48V a kadar, yıldız veya üçgen, simetrik veya asimetrik yükleri anahtarlayabilir Reaktif güç kontrol röleleri veya PLC ler tarafından kolaylıkla tetiklenebilir Uzun ömür Hızlı anahtarlama yapar 1ms nin altında Anahtarlama sırasında akım ve gerilim geçici hallerinin olmamasını garantiler Çalışma gerilimi, durumu ve sıcaklığı kontrol eder Hata tespitlerini kaydeder, ön panelde bulunan dört adet LED ve kuru kontak çıkışı ile kullanıcıya bildirir ALPHA modülleri harmonik filtre reaktörlü veya reaktörsüz problemsiz çalışır Harici termik terminalleri sayesinde harmonik filtre reaktörünü aşırı ısınmalara karşı korur Bakım gerektirmez Sessiz çalışır ALPHA-25 tristör modülleri EN 6947, IEC 65, IEC 685, IEC 6269, IEC 641, IEC , IEC 6664, IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC standartlarına uygundur. Uygulama Alanları Kaynak Pres Asansör Vinç Ark fırınları Rüzgar türbinleri Çalışma ALPHA modülleri, L1-C1 ve L3-C3 terminallerinin bağlantılarının uygun şekilde yapılmasıyla çalışmaya hazır hale gelir. Modüller enerjilendirildikten sonra kullanıcıdan tetikleme sinyali beklemeye başlar. Tetikleme sinyalinin uygulanması ile tristörler anot-katot geriliminin sıfır geçiş anında tetiklenir, yeşil durum LED i yanarak kullanıcıya kondansatörlerin devreye alındığı bildirir. Tetikleme sinyalinin kesilmesiyle tristörler hat komütasyonu ile devreden çıkar. ALPHA modülün üzerinde dört adet uyarı ve durum bildiri LED i bulunmaktadır. Bu LED lerin fonksiyonları aşağıda detaylı şekilde belirtilmiştir. POWER LED (kırmızı): Sistemin enerjilendirildiğini kullanıcıya bildirmek amacıyla kullanılmaktadır. FAULT LED (kırmızı): Sistemin kendinden veya bağlantılardan kaynaklanan hataları kullanıcıya bildirmek için kullanılmaktadır. Cihaz enerji bağlantısı, kondansatör bağlantısı, deşarj mekanizması arızası ve diğer devreye almayı kesin olarak önleyici alarm durumlarında saniyede bir yanıp sönmektedir. Sistem aşırı sıcaklık korumasına girdiğinde ise sürekli yanarak kullanıcıyı uyarır. REACTOR FAULT DETECTION LED (kırmızı): Reaktör aşırı ısınması durumunda bu LED ile uyarı verir. STATUS LED (yeşil): Tristörlerin tetiklenmesi ile sistemin devrede olduğunu belirtir. Rev. 2 16/6/216 1

8 ALPHA-25 Teknik Özellikler Aşağıdaki teknik özellikler, aksi belirtilmediği takdirde, 4ºC ortam ve 7ºC soğutucu sıcaklıkları için listelenmiştir. Belirtilen sınırların dışında çalışmak ürünün ömrünü kısaltacaktır. Nominal Değerler Birim Min. Tipik Maks. Çalışma Gerilimi (faz arası) V Çalışma Akımı A Tetikleme Gerilimi V Mutlak Maksimum Değerler Tipik Kesim Gerilimi V 16 Akımın Zamana Göre Değişim Oranı (di/dt) A/µs 1 Gerilimin Zamana Göre Değişim Oranı (dv/dt) V/µs 1 i 2 t (1 ms) A 2 s 4 Soğutucu Sıcaklığı ºC 9±5 Tam Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 4 %75 Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 6 Saklama Sıcaklığı ºC -4~1 Bağıl Nem % 5~95 Kablaj ve Montaj Güç Kabloları Kesiti (L1,L3,C1 and C3) mm 2 16 Tetikleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Kuru Kontak Çıkışı Kablo Kesiti mm Harici Termik Bağlantı Kablosu Kesiti mm Boyut (En x Boy x Derinlik) mm 144x15x117.5 IP Sınıfı - 2 Ağırlık kg 2.2 Çalışma Anahtarlama Süresi - 1 ms den kısa Tekrar Anahtarlama Süresi - Şekil 5 e bakınız Maksimum Kondansatör Gücü - Tablo 1 e bakınz Güç Kaybı W 75 Hata Uyarısı - 4 LED ile Aşırı Sıcaklık Koruma Seviyesi ºC 9±5 Önerilen Hızlı Sigorta Akımı A 63 (NH AC 69) Punto kaynak gibi kondansatörlerin hızlı ve sık devreye alınıp çıkartıldığı uygulamalarda, sürekli çalışma akımı, uygulamanın sıklığına ve çalışma oranına göre esnetilebilir. Genel bir kesintili çalışma Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu tip uygulamalarda, kullanıcıların Şekil 3 de verilen kesintili çalışma durumu için akım sınırlarını incelmeleri önerilir. Şekil 3, uygulamanın çalışma oranına (1) göre 1ms, 1s, 1s ve 1dk peryotları akımın esneklik sınırlarını gösterir. ( ) (1) Anahtarlama hızını istenen yükseklikte sağlayabilmek için, uygun deşarj dirençleri veya reaktörleri kullanmak zorunludur. Şekil 1: Kesintili çalışma Rev. 2 16/6/216 2

9 ALPHA-25 Güç Kaybı (W) Maksimum RMS Akım (A) Periyot = 1 ms Periyot = 1 s Periyot = 1 s Periyot = 1 dk. Sürekli RMS Akım (A) RMS Akım (A) Şekil 2: Güç Kaybı ile RMS akım arasındaki ilişki Öz Sınırlama Isıl Koruma Ortam Sıcaklığı ( C) Şekil 4: Ortam sıcaklığının nominal akıma etkisi Çalışma Oranı (%) Şekil 3: Kesintili çalışma durumunda izin verilen akım 14 Deşarj Süresi (s) %7'lik Sistemde 2 Dirençli Deşarj %14'lük Sistemde 2 Dirençli Deşarj %7'lik Sistemde 3 Dirençli Deşarj %14'lik Sistemde 3 Dirençli Deşarj Deşarj Direnci (k) Şekil 5: Deşarj direncinin deşarj süresine etkisi Önerilen Uygulama Şekli 4V şebeke için reaktörsüz ve reaktörlü tavsiye edilen kondansatör gerilimleri Tablo 1 de listelenmiştir. Rezonans riskini ve akustik gürültüyü önlemek ve ömrü uzatmak için uygun reaktör kullanılması gerekmektedir. Tablo 1: Kompanzasyon sistemine göre önerilen kondansatör gerilimleri Akort Frekansı Kondansatör Gerilimi (V) Reaktörsüz Hz (7%) Hz (14%) 525 Kondansatörlerin istenen hızda deşarj edilebilmeleri için deşarj dirençleri dikkatli seçilmelidir. 25 kvar lık, %7 ve %14 reaktörlü kompanzasyon sistemleri için iki ve üç deşarj direnci kullanılması durumunda deşarj süresinin deşarj direnciyle ilişkisi Şekil 5 te gösterilmiştir. Harmonik filtre reaktörsüz sistemde deşarj süresi için %7 grafikleri kullanılabilir. Değerleri %7 lik sisteme çok yakın olduğu için grafiklerde gösterilmemiştir. Deşarj dirençleri için önerilen güç değerleri Tablo 2 de listelenmiştir. Verilen değerlerin altında bir güç seviyesine inilmemesi tavsiye edilir. Tablo 2: Deşarj dirençleri ve önerilen güç seviyeleri Direnç (kω) Güç (W) Direnç (kω) Güç (W) Rev. 2 16/6/216 3

10 ALPHA-25 Bağlantı Şekilleri (a) Şekil 5: ALPHA-25 modülünün (a) harmonik filtre reaktörlü ve (b) reaktörsüz bağlantı şeması. Deşarj reaktörü veya direncinin gösterildiği gibi bağlanması zorunludur! (b) Teknik Çizimler Tolerans ±.5mm dir. (a) (b) (c) Şekil 7: ALPHA-25 modülü teknik çizimi Rev. 2 16/6/216 4

11 ALPHA-25 Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar Güvenlik talimatlarına uyunuz! ALPHA modülleri sadece belirtilen kullanım amacına uygun şekilde kullanılabilir. ALPHA modülleri için hızlı sigorta ve parafodur gibi gerekli güvenlik önlemleri alınmak zorundadır. ALPHA modülleri yeterli miktarda havalandırılmalı, toza ve neme karşı korunmalıdır. Hayati tehlike varsa, ALPHA modülleri tetiklenmemelidir. Sistemde kullanılan kondansatörler, devreden çıkış anındaki geçici halde, şebeke geriliminin tepe değerinden daha yüksek bir gerilim ile yüklenebilirler ve kondansatörler devreden çıktıktan sonra da yüklü kalırlar. Reaktörsüz 4V şebeke için kompanzasyon sistemlerinde sistemlerde, güvenlik amacıyla 44V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Akort frekansı 189 Hz (%7) ve 134 Hz (%14) olan kompanzasyon sistemlerinde, sırasıyla 48V ve 525V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Deşarj dirençleri yüksek gerilim altında çalışmaya uygun olmalıdır. Standart dirençler kullanılamaz. Reaktörsüz sistemlerde, akım sınırlama reaktörü kullanımı zorunludur! ALPHA tristör modülleri hızlı sigortalar ile korunmalıdır. Kompanzasyon adımı devreden çıktıktan sonra, kondansatörler yüklü kaldığı için temas edilmesine karşı önlem alınmalıdır. Kurulum yetkin kişiler tarafından yapılmalıdır. Kurulum, tamir ve bakım işlemleri öncesinde, sistemin enerjisinin kesilmiş olduğundan ve kondansatörlerin tamamen deşarj olmuş olduğundan emin olunuz. Yukarıda belirtilen güvenlik talimatlarına uyulmaması ölüm, ciddi yaralanmalar veya cihaza tahrip edici zararla sonuçlanabilir. İKAZLARA UYULMAMASI HATA VE/VEYA FİZİKSEL YARALANMALARA NEDEN OLABİLİR. Şartlar ve Koşullar Cihaz üretim hatalarına karşı garanti süresi 1 (bir) yıldır. ELEKTRA reaktör standartlarını sağlayan ve uygun değerde bir reaktör ile birlikte kullanılması durumunda cihazın garanti süresi 2 (iki) yıldır. Cihaz kullanıcı hataları durumunda ve/veya dışarıdan cihaza müdahale edilmesi (cihazın içinin açılması) durumunda (cihazın içine yetkili servis dışında müdahale) garanti kapsamı dışındadır. Üretici aşağıda listelenen durumlar sonucu oluşabilecek maddi zararlardan sorumlu tutulamaz. Kurulum, bağlantı, devreye alma, tamir, değişiklik sonucu ortaya çıkan hatalar, bu dokümanda belirtilmiş izin verilen ortam koşulları dışında ve/veya teknik özelliklerde belirtilen anma değerlerin üzerinde çalışma Hatalı kurulum, kullanım ve dikkatsizlik Hiçbir durumda üretici, tedarikçileri veya taşeronları, özel, dolaylı, arızi veya dolaylı zararlardan, kayıp veya cezalar sorumlu tutulamaz. Eğer ALPHA modülleri ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, yerel dağıtıcı veya ELEKTRA ELEKTRONIK ile irtibata geçiniz. Dokümanda verilen teknik veri ve bilgiler, teknik baskı sırasında geçerlidir. Üretici önceden haber vermeden değişiklik yapma hakkını saklı tutar. Rev. 2 16/6/216 5

12 ALPHA-5 Genel Tanım ALPHA serisi tristör modülleri, dinamik güç faktörü kontrolü uygulamaları için 5kVAr a kadar olan kapasitif yükleri anahtarlamak için tasarlanmıştır. Modüller tetikleme sinyalinin uygulanmasından itibaren 1ms içerisinde kondansatörleri devreye alabilmektedir. Mikroişlemci-tabanlı mimarisi ve algoritması modüllerin sıfır geçiş anında devreye girmesini sağlayarak kondansatörlerde tahribata sebep olmaz. ALPHA serisi tristör modüllerinin avantajları: 48V a kadar, yıldız veya üçgen, simetrik veya asimetrik yükleri anahtarlayabilir Reaktif güç kontrol röleleri veya PLC ler tarafından kolaylıkla tetiklenebilir Uzun ömür Hızlı anahtarlama yapar 1ms nin altında Anahtarlama sırasında akım ve gerilim geçici hallerinin olmamasını garantiler Çalışma gerilimi, durumu ve sıcaklığı kontrol eder Hata tespitlerini kaydeder, ön panelde bulunan dört adet LED ve kuru kontak çıkışı ile kullanıcıya bildirir ALPHA modülleri harmonik filtre reaktörlü veya reaktörsüz problemsiz çalışır Harici termik terminalleri sayesinde harmonik filtre reaktörünü aşırı ısınmalara karşı korur Bakım gerektirmez Sessiz çalışır Uygulama Alanları ALPHA-5 tristör modülleri EN 6947, IEC 65, IEC 685, IEC 6269, IEC 641, IEC , IEC 6664, IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC standartlarına uygundur. Kaynak Pres Asansör Vinç Ark fırınları Rüzgar türbinleri Çalışma ALPHA modülleri, L1-C1 ve L3-C3 terminallerinin bağlantılarının uygun şekilde yapılmasıyla çalışmaya hazır hale gelir. Modüller enerjilendirildikten sonra (ALPHA-5 modüllerinin harici besleme bağlantılarının yapılması) kullanıcıdan tetikleme sinyali beklemeye başlar. Tetikleme sinyalinin uygulanması ile tristörler anot-katot geriliminin sıfır geçiş anında tetiklenir, yeşil durum LED i yanarak kullanıcıya kondansatörlerin devreye alındığı bildirir. Tetikleme sinyalinin kesilmesiyle tristörler hat komütasyonu ile devreden çıkar. ALPHA modülün üzerinde dört adet uyarı ve durum bildiri LED i bulunmaktadır. Bu LED lerin fonksiyonları aşağıda detaylı şekilde belirtilmiştir. POWER LED (kırmızı): Sistemin enerjilendirildiğini kullanıcıya bildirmek amacıyla kullanılmaktadır. FAULT LED (kırmızı): Sistemin kendinden veya bağlantılardan kaynaklanan hataları kullanıcıya bildirmek için kullanılmaktadır. Cihaz enerji bağlantısı, kondansatör bağlantısı, deşarj mekanizması arızası ve diğer devreye almayı kesin olarak önleyici alarm durumlarında saniyede bir yanıp sönmektedir. Sistem aşırı sıcaklık korumasına girdiğinde ise sürekli yanarak kullanıcıyı uyarır. REACTOR FAULT DETECTION LED (kırmızı): Reaktör aşırı ısınması durumunda bu LED ile uyarı verir. STATUS LED (yeşil): Tristörlerin tetiklenmesi ile sistemin devrede olduğunu belirtir. Rev. 2 16/6/216 1

13 ALPHA-5 Teknik Özellikler Aşağıdaki teknik özellikler, aksi belirtilmediği takdirde, 4ºC ortam ve 7ºC soğutucu sıcaklıkları için listelenmiştir. Belirtilen sınırların dışında çalışmak ürünün ömrünü kısaltacaktır. Nominal Değerler Birim Min. Tipik Maks. Çalışma Gerilimi (faz arası) V Çalışma Akımı A Harici Besleme Gerilimi V Tetikleme Gerilimi V Fan Gücü VA 32 Fan Devreye Girme Sıcaklığı ºC 5 Mutlak Maksimum Değerler Tipik Kesim Gerilimi V 16 Akımın Zamana Göre Değişim Oranı (di/dt) A/µs 14 Gerilimin Zamana Göre Değişim Oranı (dv/dt) V/µs 1 i 2 t (1 ms) A 2 s 185 Soğutucu Sıcaklığı ºC 9±5 Tam Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 45 %75 Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 65 Saklama Sıcaklığı ºC -4~1 Bağıl Nem % 5~95 Kablaj ve Montaj Güç Kabloları Kesiti (L1,L3,C1 and C3) mm 2 35 Harici Besleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Tetikleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Kuru Kontak Çıkışı Kablo Kesiti mm Harici Termik Bağlantı Kablosu Kesiti mm Boyut (En x Boy x Derinlik) mm 161x229x197.5 IP Sınıfı - 2 Ağırlık kg 5.9 Çalışma Anahtarlama Süresi - 1 ms den kısa Tekrar Anahtarlama Süresi - Şekil 4 e bakınız Maksimum Kondansatör Gücü - Tablo 1 e bakınz Güç Kaybı W 155 Hata Uyarısı - 4 LED ile Aşırı Sıcaklık Koruma Seviyesi ºC 9±5 Önerilen Hızlı Sigorta Akımı A 125 (NH AC 69) Punto kaynak gibi kondansatörlerin hızlı ve sık devreye alınıp çıkartıldığı uygulamalarda, sürekli çalışma akımı, uygulamanın sıklığına ve çalışma oranına göre esnetilebilir. Genel bir kesintili çalışma Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu tip uygulamalarda, kullanıcıların Şekil 3 de verilen kesintili çalışma durumu için akım sınırlarını incelmeleri önerilir. Şekil 3, uygulamanın çalışma oranına (1) göre 1ms, 1s, 1s ve 1dk peryotları akımın esneklik sınırlarını gösterir. ( ) (1) Anahtarlama hızını istenen yükseklikte sağlayabilmek için, uygun deşarj dirençleri veya reaktörleri kullanmak zorunludur. Şekil 1: Kesintili çalışma Rev. 2 16/6/216 2

14 ALPHA-5 Güç Kaybı (W) Maksimum RMS Akım (A) Periyot = 1ms Periyot = 1 s Periyot = 1 s Periyot = 1 dk. Maksimum İzin Verilen Akım (A) RMS Akım (A) Şekil 2: Güç Kaybı ile RMS akım arasındaki ilişki Öz Sınırlama Isıl Koruma Ortam Sıcaklığı ( C) Şekil 4: Ortam sıcaklığının nominal akıma etkisi Çalışma Oranı (%) Şekil 3: Kesintili çalışma durumunda izin verilen akım Deşarj Süresi (s) %'lik Sistemde 2 Dirençli 14%'lük Sistemde 2 Dirençli 7%'lik Sistemde 3 Dirençli 14%'lük Sistemde 3 Dirençli Deşarj Direnci (k) Şekil 5: Deşarj direncinin deşarj süresine etkisi Önerilen Uygulama Şekli 4V şebeke için reaktörsüz ve reaktörlü tavsiye edilen kondansatör gerilimleri Tablo 1 de listelenmiştir. Rezonans riskini ve akustik gürültüyü önlemek ve ömrü uzatmak için uygun reaktör kullanılması gerekmektedir. Tablo 1: Kompanzasyon sistemine göre önerilen kondansatör gerilimleri Akort Frekansı Kondansatör Gerilimi (V) Reaktörsüz Hz (7%) Hz (14%) 525 Kondansatörlerin istenen hızda deşarj edilebilmeleri için deşarj dirençleri dikkatli seçilmelidir. 5 kvar lık, %7 ve %14 reaktörlü kompanzasyon sistemleri için iki ve üç deşarj direnci kullanılması durumunda deşarj süresinin deşarj direnciyle ilişkisi Şekil 5 te gösterilmiştir. Harmonik filtre reaktörsüz sistemde deşarj süresi için %7 grafikleri kullanılabilir. Değerleri %7 lik sisteme çok yakın olduğu için grafiklerde gösterilmemiştir. Deşarj dirençleri için önerilen güç değerleri Tablo 2 de listelenmiştir. Verilen değerlerin altında bir güç seviyesine inilmemesi tavsiye edilir. Tablo 2: Deşarj dirençleri ve önerilen güç seviyeleri Direnç (kω) Güç (W) Direnç (kω) Güç (W) Rev. 2 16/6/216 3

15 ALPHA-5 Bağlantı Şekilleri (a) Şekil 5: ALPHA-5 modülünün (a) harmonik filtre reaktörlü ve (b) reaktörsüz bağlantı şeması. Deşarj reaktörü veya direncinin gösterildiği gibi bağlanması zorunludur! Teknik Çizimler (b) (a) (b) (c) Şekil 6: ALPHA-5 modülü teknik çizimi Tolerans ±.5mm dir. Rev. 2 16/6/216 4

16 ALPHA-5 Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar Güvenlik talimatlarına uyunuz! ALPHA modülleri sadece belirtilen kullanım amacına uygun şekilde kullanılabilir. ALPHA modülleri için hızlı sigorta ve parafodur gibi gerekli güvenlik önlemleri alınmak zorundadır. ALPHA modülleri yeterli miktarda havalandırılmalı, toza ve neme karşı korunmalıdır. Hayati tehlike varsa, ALPHA modülleri tetiklenmemelidir. Sistemde kullanılan kondansatörler, devreden çıkış anındaki geçici halde, şebeke geriliminin tepe değerinden daha yüksek bir gerilim ile yüklenebilirler ve kondansatörler devreden çıktıktan sonra da yüklü kalırlar. Reaktörsüz 4V şebeke için kompanzasyon sistemlerinde sistemlerde, güvenlik amacıyla 44V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Akort frekansı 189 Hz (%7) ve 134 Hz (%14) olan kompanzasyon sistemlerinde, sırasıyla 48V ve 525V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Deşarj dirençleri yüksek gerilim altında çalışmaya uygun olmalıdır. Standart dirençler kullanılamaz. Reaktörsüz sistemlerde, akım sınırlama reaktörü kullanılması zorunludur! ALPHA tristör modülleri hızlı sigortalar ile korunmalıdır. Kompanzasyon adımı devreden çıktıktan sonra, kondansatörler yüklü kaldığı için temas edilmesine karşı önlem alınmalıdır. Kurulum yetkin kişiler tarafından yapılmalıdır. Kurulum, tamir ve bakım işlemleri öncesinde, sistemin enerjisinin kesilmiş olduğundan ve kondansatörlerin tamamen deşarj olmuş olduğundan emin olunuz. Yukarıda belirtilen güvenlik talimatlarına uyulmaması ölüm, ciddi yaralanmalar veya cihaza tahrip edici zararla sonuçlanabilir. İKAZLARA UYULMAMASI HATA VE/VEYA FİZİKSEL YARALANMALARA NEDEN OLABİLİR. Şartlar ve Koşullar Cihaz üretim hatalarına karşı garanti süresi 1 (bir) yıldır. ELEKTRA reaktör standartlarını sağlayan ve uygun değerde bir reaktör ile birlikte kullanılması durumunda cihazın garanti süresi 2 (iki) yıldır. Cihaz kullanıcı hataları durumunda ve/veya dışarıdan cihaza müdahale edilmesi (cihazın içinin açılması) durumunda (cihazın içine yetkili servis dışında müdahale) garanti kapsamı dışındadır. Üretici aşağıda listelenen durumlar sonucu oluşabilecek maddi zararlardan sorumlu tutulamaz. Kurulum, bağlantı, devreye alma, tamir, değişiklik sonucu ortaya çıkan hatalar, bu dokümanda belirtilmiş izin verilen ortam koşulları dışında ve/veya teknik özelliklerde belirtilen anma değerlerin üzerinde çalışma Hatalı kurulum, kullanım ve dikkatsizlik Hiçbir durumda üretici, tedarikçileri veya taşeronları, özel, dolaylı, arızi veya dolaylı zararlardan, kayıp veya cezalar sorumlu tutulamaz. Eğer ALPHA modülleri ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, yerel dağıtıcı veya ELEKTRA ELEKTRONIK ile irtibata geçiniz. Dokümanda verilen teknik veri ve bilgiler, teknik baskı sırasında geçerlidir. Üretici önceden haber vermeden değişiklik yapma hakkını saklı tutar. Rev. 2 16/6/216 5

17 ALPHA-8 Genel Tanım ALPHA serisi tristör modülleri, dinamik güç faktörü kontrolü uygulamaları için 8kVAr a kadar olan kapasitif yükleri anahtarlamak için tasarlanmıştır. Modüller tetikleme sinyalinin uygulanmasından itibaren 1ms içerisinde kondansatörleri devreye alabilmektedir. Mikroişlemci-tabanlı mimarisi ve algoritması modüllerin sıfır geçiş anında devreye girmesini sağlayarak kondansatörlerde tahribata sebep olmaz. ALPHA serisi tristör modüllerinin avantajları: 48V a kadar, yıldız veya üçgen, simetrik veya asimetrik yükleri anahtarlayabilir Reaktif güç kontrol röleleri veya PLC ler tarafından kolaylıkla tetiklenebilir Uzun ömür Hızlı anahtarlama yapar 1ms nin altında Anahtarlama sırasında akım ve gerilim geçici hallerinin olmamasını garantiler Çalışma gerilimi, durumu ve sıcaklığı kontrol eder Hata tespitlerini kaydeder, ön panelde bulunan dört adet LED ve kuru kontak çıkışı ile kullanıcıya bildirir ALPHA modülleri harmonik filtre reaktörlü veya reaktörsüz problemsiz çalışır Harici termik terminalleri sayesinde harmonik filtre reaktörünü aşırı ısınmalara karşı korur Bakım gerektirmez Sessiz çalışır Uygulama Alanları ALPHA-5 tristör modülleri EN 6947, IEC 65, IEC 685, IEC 6269, IEC 641, IEC , IEC 6664, IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC , IEC standartlarına uygundur. Kaynak Pres Asansör Vinç Ark fırınları Rüzgar türbinleri Çalışma ALPHA modülleri, L1-C1 ve L3-C3 terminallerinin bağlantılarının uygun şekilde yapılmasıyla çalışmaya hazır hale gelir. Modüller enerjilendirildikten sonra (ALPHA-8 modüllerinin harici besleme bağlantılarının yapılması) kullanıcıdan tetikleme sinyali beklemeye başlar. Tetikleme sinyalinin uygulanması ile tristörler anot-katot geriliminin sıfır geçiş anında tetiklenir, yeşil durum LED i yanarak kullanıcıya kondansatörlerin devreye alındığı bildirir. Tetikleme sinyalinin kesilmesiyle tristörler hat komütasyonu ile devreden çıkar. ALPHA modülün üzerinde dört adet uyarı ve durum bildiri LED i bulunmaktadır. Bu LED lerin fonksiyonları aşağıda detaylı şekilde belirtilmiştir. POWER LED (kırmızı): Sistemin enerjilendirildiğini kullanıcıya bildirmek amacıyla kullanılmaktadır. FAULT LED (kırmızı): Sistemin kendinden veya bağlantılardan kaynaklanan hataları kullanıcıya bildirmek için kullanılmaktadır. Cihaz enerji bağlantısı, kondansatör bağlantısı, deşarj mekanizması arızası ve diğer devreye almayı kesin olarak önleyici alarm durumlarında saniyede bir yanıp sönmektedir. Sistem aşırı sıcaklık korumasına girdiğinde ise sürekli yanarak kullanıcıyı uyarır. REACTOR FAULT DETECTION LED (kırmızı): Reaktör aşırı ısınması durumunda bu LED ile uyarı verir. STATUS LED (yeşil): Tristörlerin tetiklenmesi ile sistemin devrede olduğunu belirtir. Rev. 1 25/5216 1

18 ALPHA-8 Teknik Özellikler Aşağıdaki teknik özellikler, aksi belirtilmediği takdirde, 4ºC ortam ve 7ºC soğutucu sıcaklıkları için listelenmiştir. Belirtilen sınırların dışında çalışmak ürünün ömrünü kısaltacaktır. Nominal Değerler Birim Min. Tipik Maks. Çalışma Gerilimi (faz arası) V Çalışma Akımı A Harici Besleme Gerilimi V Tetikleme Gerilimi V Fan Gücü VA 32 Fan Devreye Girme Sıcaklığı ºC 5 Mutlak Maksimum Değerler Tipik Kesim Gerilimi V 16 Akımın Zamana Göre Değişim Oranı (di/dt) A/µs 14 Gerilimin Zamana Göre Değişim Oranı (dv/dt) V/µs 1 i 2 t (1 ms) A 2 s 185 Soğutucu Sıcaklığı ºC 9±5 Tam Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 45 %75 Yükte Ortam Sıcaklığı ºC 65 Saklama Sıcaklığı ºC -4~1 Bağıl Nem % 5~95 Kablaj ve Montaj Güç Kabloları Kesiti (L1,L3,C1 and C3) mm 2 35 Harici Besleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Tetikleme Bağlantısı Kablo Kesiti mm Kuru Kontak Çıkışı Kablo Kesiti mm Harici Termik Bağlantı Kablosu Kesiti mm Boyut (En x Boy x Derinlik) mm 161x229x197.5 IP Sınıfı - 2 Ağırlık kg 5.9 Çalışma Anahtarlama Süresi - 1 ms den kısa Tekrar Anahtarlama Süresi - Şekil 5 e bakınız Maksimum Kondansatör Gücü - Tablo 1 e bakınz Güç Kaybı W 28 Hata Uyarısı - 4 LED ile Aşırı Sıcaklık Koruma Seviyesi ºC 9±5 Önerilen Hızlı Sigorta Akımı A 2 (NH AC 69) Punto kaynak gibi kondansatörlerin hızlı ve sık devreye alınıp çıkartıldığı uygulamalarda, sürekli çalışma akımı, uygulamanın sıklığına ve çalışma oranına göre esnetilebilir. Genel bir kesintili çalışma Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu tip uygulamalarda, kullanıcıların Şekil 3 de verilen kesintili çalışma durumu için akım sınırlarını incelmeleri önerilir. Şekil 3, uygulamanın çalışma oranına (1) göre 1ms, 1s, 1s ve 1dk peryotları akımın esneklik sınırlarını gösterir. ( ) (1) Anahtarlama hızını istenen yükseklikte sağlayabilmek için, uygun deşarj dirençleri veya reaktörleri kullanmak zorunludur. Şekil 1: Kesintili çalışma Rev. 1 25/5216 2

19 ALPHA-8 Şekil 2: Güç Kaybı ile RMS akım arasındaki ilişki Şekil 3: Kesintili çalışma durumunda izin verilen akım Şekil 4: Ortam sıcaklığının nominal akıma etkisi Şekil 5: Deşarj direncinin deşarj süresine etkisi Önerilen Uygulama Şekli 4V şebeke için reaktörsüz ve reaktörlü tavsiye edilen kondansatör gerilimleri Tablo 1 de listelenmiştir. Rezonans riskini ve akustik gürültüyü önlemek ve ömrü uzatmak için uygun reaktör kullanılması gerekmektedir. Tablo 1: Kompanzasyon sistemine göre önerilen kondansatör gerilimleri Akort Frekansı Kondansatör Gerilimi (V) Reaktörsüz Hz (7%) Hz (14%) 525 Kondansatörlerin istenen hızda deşarj edilebilmeleri için deşarj dirençleri dikkatli seçilmelidir. 8 kvar lık, %7 ve %14 reaktörlü kompanzasyon sistemleri için iki ve üç deşarj direnci kullanılması durumunda deşarj süresinin deşarj direnciyle ilişkisi Şekil 5 te gösterilmiştir. Harmonik filtre reaktörsüz sistemde deşarj süresi için %7 grafikleri kullanılabilir. Değerleri %7 lik sisteme çok yakın olduğu için grafiklerde gösterilmemiştir. Deşarj dirençleri için önerilen güç değerleri Tablo 2 de listelenmiştir. Verilen değerlerin altında bir güç seviyesine inilmemesi tavsiye edilir. Tablo 2: Deşarj dirençleri ve önerilen güç seviyeleri Direnç (kω) Güç (W) Direnç (kω) Güç (W) Rev. 1 25/5216 3

20 ALPHA-8 Bağlantı Şekilleri (a) Şekil 5: ALPHA-8 modülünün (a) harmonik filtre reaktörlü ve (b) reaktörsüz bağlantı şeması. Deşarj reaktörü veya direncinin gösterildiği gibi bağlanması zorunludur! Teknik Çizimler (b) (a) (b) (c) Şekil 6: ALPHA-5 modülü teknik çizimi Tolerans ±.5mm dir. Rev. 1 25/5216 4

21 ALPHA-8 Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar Güvenlik talimatlarına uyunuz! ALPHA modülleri sadece belirtilen kullanım amacına uygun şekilde kullanılabilir. ALPHA modülleri için hızlı sigorta ve parafodur gibi gerekli güvenlik önlemleri alınmak zorundadır. ALPHA modülleri yeterli miktarda havalandırılmalı, toza ve neme karşı korunmalıdır. Hayati tehlike varsa, ALPHA modülleri tetiklenmemelidir. Sistemde kullanılan kondansatörler, devreden çıkış anındaki geçici halde, şebeke geriliminin tepe değerinden daha yüksek bir gerilim ile yüklenebilirler ve kondansatörler devreden çıktıktan sonra da yüklü kalırlar. Reaktörsüz 4V şebeke için kompanzasyon sistemlerinde sistemlerde, güvenlik amacıyla 44V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Akort frekansı 189 Hz (%7) ve 134 Hz (%14) olan kompanzasyon sistemlerinde, sırasıyla 48V ve 525V luk kondansatörler kullanılması önerilir. Deşarj dirençleri yüksek gerilim altında çalışmaya uygun olmalıdır. Standart dirençler kullanılamaz. Reaktörsüz sistemlerde, akım sınırlama reaktörü kullanılması zorunludur! ALPHA tristör modülleri hızlı sigortalar ile korunmalıdır. Kompanzasyon adımı devreden çıktıktan sonra, kondansatörler yüklü kaldığı için temas edilmesine karşı önlem alınmalıdır. Kurulum yetkin kişiler tarafından yapılmalıdır. Kurulum, tamir ve bakım işlemleri öncesinde, sistemin enerjisinin kesilmiş olduğundan ve kondansatörlerin tamamen deşarj olmuş olduğundan emin olunuz. Yukarıda belirtilen güvenlik talimatlarına uyulmaması ölüm, ciddi yaralanmalar veya cihaza tahrip edici zararla sonuçlanabilir. İKAZLARA UYULMAMASI HATA VE/VEYA FİZİKSEL YARALANMALARA NEDEN OLABİLİR. Şartlar ve Koşullar Cihaz üretim hatalarına karşı garanti süresi 1 (bir) yıldır. ELEKTRA reaktör standartlarını sağlayan ve uygun değerde bir reaktör ile birlikte kullanılması durumunda cihazın garanti süresi 2 (iki) yıldır. Cihaz kullanıcı hataları durumunda ve/veya dışarıdan cihaza müdahale edilmesi (cihazın içinin açılması) durumunda (cihazın içine yetkili servis dışında müdahale) garanti kapsamı dışındadır. Üretici aşağıda listelenen durumlar sonucu oluşabilecek maddi zararlardan sorumlu tutulamaz. Kurulum, bağlantı, devreye alma, tamir, değişiklik sonucu ortaya çıkan hatalar, bu dokümanda belirtilmiş izin verilen ortam koşulları dışında ve/veya teknik özelliklerde belirtilen anma değerlerin üzerinde çalışma Hatalı kurulum, kullanım ve dikkatsizlik Hiçbir durumda üretici, tedarikçileri veya taşeronları, özel, dolaylı, arızi veya dolaylı zararlardan, kayıp veya cezalar sorumlu tutulamaz. Eğer ALPHA modülleri ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, yerel dağıtıcı veya ELEKTRA ELEKTRONIK ile irtibata geçiniz. Dokümanda verilen teknik veri ve bilgiler, teknik baskı sırasında geçerlidir. Üretici önceden haber vermeden değişiklik yapma hakkını saklı tutar. Rev. 1 25/5216 5

22 1 DISCHARGE REACTORS IN THYRISTOR SWITCHED CAPACITOR APPLICATIONS Discharge Reactors in Thyristor Switched Capacitor Applications Dr. Tutku Büyükdeğirmenci ELEKTRA ELEKTRONİK San. Tic. A.Ş. Abstract: This report is prepared to investigate use of discharge reactors in fast and dynamic reactive power compensation systems utilizing thyristor modules. High discharge rates are shown to be possible using discharge reactors, however designer needs to spend extra attention on sizing them properly if the application requires frequent and fast switching. WHY ARE THEY NECESSARY? When the thyristor modules are switched off, the capacitors remain charged with a DC voltage. This DC voltage magnitude depends on the line voltage and also the circuit configuration, i.e. two thyristors, three thyristors, wye, delta, etc. Especially in applications where modules with two thyristors are used (see Fig. 1), the peak DC voltage on one of the capacitors reaches up to roughly 82V (in 4V three phase power system) as the thyristor switches turn off sequentially due to line commutation. This transient is plotted in Fig. 2. To turn on a capacitor step again, the thyristor modules will have to wait until the voltage across the thyristor terminals cross zero volts. In 4V three phase systems where capacitors are pre-charged, voltage zero-crossing can only happen if the DC voltage remaining on the capacitors is less than or equal to the peak line-to-line voltage. Therefore, to speed up the compensation system, the discharge mechanism has to be as fast as possible. To maintain a fast discharge rate, either a discharge resistor with high power rating, or a discharge reactor sized suitable depending on the compensation step power and reclosing speed needs to be utilized. Power resistors draw full rated power (and dissipate it into heat) continuously whenever the capacitor step is on. However, discharge reactors have high impedance at line frequency (5/6 Hz) and draw very low current (on the order of milliamps) when the capacitor step is on. When the capacitor step is switched off and the capacitors are charged with DC voltage, the discharge reactors appear as low value resistors (the internal coil resistance) and allow the remaining energy on the capacitors to be discharged quickly (shown in Fig. 3). This enables high compensation speeds with two-thyristor compensation steps. The internal coil resistance is typically on the order or kilo ohms and it will not be a short circuit when the capacitor step is switched off. Figure 1: Connection diagram of a compensation step with a twothyristor module Capacitor Voltage (V) Time (s) Figure 2: Step-off capacitor voltage transient HOW TO SIZE THEM PROPERLY It is very important to choose the correct discharge reactor for a capacitor step. Since the discharge reactor is a series RL network, when the capacitor step is turned off, the remaining circuit is a parallel resonant RLC circuit as shown in Fig. 4. As in every RLC network, there is a resonance frequency and damping ratio. If the damping ratio is set to a value greater than one (overdamped),

23 2 DISCHARGE REACTORS IN THYRISTOR SWITCHED CAPACITOR APPLICATIONS Capacitor Voltage (V) Time (s) Figure 3: Fast discharge of capacitors with a discharge reactor Figure 6: Experimenal result on discharge rate with a discharge reactor Figure 4: Equivalent resonant circuit of the compensation step after turned off. Capacitor Voltage (V) 1 5 =.2 = 1 = 5 selected to make sure that the reactor can cool-off faster than the compensation speed. An experimental data on a recent ELEKTRA discharge reactor design in a thyristor based compensation step is shown in Fig. 6. The results show that the discharge reactor can safely discharge the capacitors and prepare the system to switch-on again within a reasonable time. Similar discharge rates may also be achieved with high power resistors, however the heat dissipation will be significantly high compared to a discharge reactor. Therefore, problems such as high cabinet temperature, need for a better cooling system, thermal coupling between power resistors and thyristor modules, low system efficiency may arise with power resistors Time (s) Figure 5: Damping ratio (ζ) vs. capacitor voltage the circuit will oscillate. If the damping ratio is set to a value less than one (underdamped), then the discharge rate will be relatively small. The relationship between damping rate and discharge speed is shown in Fig. 5. It is recommended to use a slightly underdamped design (internal coil resistance should not be too small) to ensure system reliability and long life expectancy. In addition, during each turn-off process, the remaining energy in the capacitors are discharged on the discharge reactor coil. So, depending on the turn-on turn-off rate (compensation speed) the power rating of the reactor should be carefully CONCLUSIONS Discharge reactors enable compensation systems to reach very high speeds. If used in extremely fast compensation systems (multiple transitions within subseconds), these reactors need to be sized properly not to overdamp the system and also to make sure they can dissipate heat effectively. Similar discharge rates are possible with high power discharge resistors. However, discharge resistors dissipate heat continuously and thermal management of the cabinet or thermal coupling between components may become problematic.