Трехфазные стабилизаторы переменного напряжения с функцией энергосбережения NORMEL
- Общие сведения и назначение
- Принцип работы устройства NORMEL
- Область применения
- Экономическая эффективность
- Номенклатура и цены
- Принцип экономии электроэнергии
- Технические характеристики и описание
- Монтаж, обслуживание и сервис
- Гарантии изготовителя
Общие сведения и назначение
Одним из приоритетов государственной политики России является снижение энергоемкости экономики страны, повышение эффективности энергопотребления и энергосбережение. В условиях современной экономики такая задача стоит перед каждым предприятием потребителем энергоресурсов.
Наша цель техническое воплощение данной задачи с применением инновационных технологий в практическом решении - это нормализаторы NORMEL.
Философия NORMEL - в единстве решений по энергосбережению, качественному питанию и защите оборудования, что выражается в применении инновационных технологий, неординарных технических характеристиках оборудования и использовании высококачественных современных комплектующих и схемных решений.
Контроль качества и надежности изделий гарантируют, что каждое изделие NORMEL отвечает самым высоким требованиям потребителя и будет надежно работать в любой системе и в любых условиях.
Полная линейка высококачественных нормализаторов способна удовлетворить любые запросы с учетом целесообразных затрат на решение проблем электропитания Вашего оборудования.
Современное инновационное устройство NORMEL создано для решения вопросов эффективности использования электроэнергии и оборудования в любой сфере деятельности.
Принципы и технологии заложенные в наше оборудование прошли длительное тестирование на различных предприятиях и в технических лабораториях. Технологии NORMEL показали отличные результаты как эффективное средство для решения проблем энергоснабжения и энергосбережения.
Принцип работы устройства NORMEL
Нормализаторы NORMEL обеспечивают качество электроэнергии в соответствии с действующим межгосударственным стандартом ГОСТ РФ 13109 - 1997 г. в процессе автоматического регулирования величины входного напряжения +/-5%.
При уровнях напряжения имеющих значительные отклонения от требований ГОСТа, возможно использование 2х или 3х нормализаторов с последовательным включением, что приведет к расширению диапазона регулирования напряжения, соответственно в 2 и 3 раза.
Изделия серии ESSV функционально обеспечивают следующие режимы работы:
- <ТРАНЗИТ> - напряжение на нагрузке равно напряжению сети;
- <ПОНИЖЕНИЕ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ> - напряжение на нагрузке ниже напряжения сети на заданную величину;
- <ПОВЫШЕНИЕ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ> - напряжение на нагрузке выше напряжения сети на заданную величину.
Устройство изделия ESSV разработано на основе патента РФ №2237270 от 09.01.2003 и №2377630 от 16.09.2008.
Область применения
Нормализаторы NORMEL серии ESSV широко применяется в качестве индивидуального энергосберегающего устройства стабилизированного питания во всех сферах народного хозяйства.
В схеме указаны лишь некоторые примеры области применения данного устройства.
Экономическая эффективность
Методика расчета экономической эффективности функции энергосбережения
Σ = ΔP · cosφ · T · tфакт.загрузки
Σ - сумма экономии
ΔPфакт = 12 ÷ 20 % при cos φ= 0,6 ÷ 1 (где cos φ - соотношение в нагрузке потребителя реактивной и активной мощностей), т.е. ΔPфакт = ΔP * cos φ (Вт)
T - тариф за 1 кВт/ч = (1,5-4) рубля.
tфакт.загрузки - время фактической загрузки - 8760 часов (24 часа*365 дней)
Таблица зависимости эффекта экономии от типа нагрузки.
Тип нагрузки | cosφ | R сопротивление нагрузки | Получаемый эффект экономии | Уровень загрузки |
P=U *I * cosφ | от 0,6 до 1 | Const или циклическая const | ΔP от P нагрузки | Характеристика линейная |
Активная омическая | 1 | – | ≈20% | – |
Смешанная (активная+реактивная) | 0,6 ÷ 1 | – | от 12% до 20% | – |
Ниже приведены примеры окупаемости устройств NORMEL
Номенклатура и цены
Энергосберегающие нормализаторы NORMEL серии ESSV-I Стоимость стабилизации 1 кВА с применением нормализатора серии ESSV составляет 1500 рублей, у прочих этот показатель равен 3500 рублей и более
Серия ESSV-I | Трехфазный одноступенчатый с контролем напряжения по каждой фазе | |||||
Тип |
Номинальный ток, А |
Максимальная мощность нагрузки, кВА |
Диапазон входного напряжения сети, В |
Габаритные размеры, мм |
Вес, кг |
Цена, руб. с НДС 20% от |
ESSV-I3.200-050-02 | 50 | 35 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 65 | 103 200,00 |
ESSV-I3.200-080-02 | 80 | 55 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 70 | 156 600,00 |
ESSV-I3.200-130-02 | 130 | 85 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 85 | 198 840,00 |
ESSV-I3.200-160-02 | 160 | 110 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 110 | 256 800,00 |
ESSV-I3.200-205-02 | 205 | 135 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 120 | 288 240,00 |
ESSV-I3.200-250-02 | 250 | 165 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 125 | 352 320,00 |
ESSV-I3.200-330-02 | 330 | 220 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 130 | 425 040,00 |
ESSV-I3.200-415-02 | 415 | 270 | 170 ÷ 260 | 800х750х350 | 135 | 585 628,00 |
ESSV-I 3.200-500-02 | 500 | 330 | 170 ÷ 260 | 1040х900х450 | 225 | 715 414,00 |
ESSV-I 3.200-630-02 | 630 | 400 | 170 ÷ 260 | 1040х900х450 | 250 | 832 638,00 |
При уровнях напряжения имеющих значительные отклонения от требований ГОСТа, возможно использование двух и трех нормализаторов с последовательным включением, что приведет к расширению диапазона регулирования напряжения.
Принцип экономии электроэнергии
Принцип работы нормализатора NORMEL основан на автоматической коммутации обмоток фазных трансформаторов с помощью коммутационных аппаратов в зависимости от значений входных фазных напряжений.
Uн – напряжение на нагрузки (В) Iн – ток нагрузки (А) Iн – сопротивление нагрузки (const)(Ом) В случае если Uн ≥ 222В активируется режим вольтопонижения, при этом Uн = 222В - 12В = 210В. Так как Rн = const, то в соотвествии с законом Ома, U = I · Rconst, I↓=U↓/Rconst
Ток в цепи также снижается. Мощность P = U · I. Сопротивление носит омический характер, из чего следует
P = U · I или P = U2/R ; P = I2 · R
ΔP = ΔU2/R или ΔP = ΔI2 · R или ΔP = ΔU · ΔI
Принимаем во внимание, что ток I и напряжение U уменьшаются, то
ΔP = ΔU2/R или ΔP = ΔI2 · R , из чего следует, что ΔP = ΔU · ΔI
Заключение: при понижении уровня напряжения потребителя снижается потребляемая электрическая мощность, на чем основан принцип работы изделия.
Технические характеристики и описание
Чтобы помочь Вам разобраться в продукции мы предлагаем нижеследующее техническое описание нормализаторов NORMEL и заложенных в них принципов и технологий
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ НОРМАЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ NORMEL - производится как устройство модульного построения, заключенное в единую металлическую оболочку размерами 800х750х350(мм), выполненную из стали толщиной 1,5 мм.с высококачественным полимерным покрытием.
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ НОРМАЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ NORMEL включает в себя оригинальный электронный блок управления и силовую часть.
Блок управления оснащен системой индикации, выполняющий следующие функции:
Сравнение характеристик энергосберегающих нормализаторов NORMEL и стандартных стабилизаторов мощностью 55 кВА
Характеристика |
Стандартные стабилизаторы |
Энергосберегающие нормализаторы NORMEL |
Мощность |
55 кВА |
55 кВА |
Снижение затрат на электроэнергию |
Не снижают, т.к. сами являются потребителями электроэнергии |
от 10% |
Совокупный экономический эффект |
_ |
до 70% |
Качество получаемой электроэнергии |
Иногда являются источниками высших гармоник |
В соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 13109-97 Устранение высших гармоник |
КПД |
95,0% |
99,7% |
Габариты |
|
в 3-6 раз меньше стандартного стабилизатора |
Вес |
250 кг |
70 кг |
Обслуживание |
Ежемесячный осмотр и настройка оборудования |
Необходим только профилактический осмотр не более одного раза в год |
Увеличение срока службы подключаемого оборудования |
в 1,5 раза |
в 2-4 раза |
Цена |
В среднем 250 тыс. рублей |
125 тыс. рублей |
Срок окупаемости |
Не окупаются, т.к. сами являются потребителями электроэнергии |
За счет энергосбережения 4-18 мес. |
Стандартная схема применения трансформаторов типа ОСМ
Кт – коэффициент трансформации ОСМ
В этом случае трансформации подвергается вся мощность, передаваемая на нагрузку из сети, следовательно, мощность трансформатора должна равняться мощности нагрузки
Оригинальная схема применения трансформаторов типа ОСМ в нормализаторах NORMEL
Принцип работы энергосберегающего нормализатора переменного напряжения NORMEL основан на применении трансформатора, регулирующего напряжение и включенного по различным схемам.
1.Режим «ТРАНЗИТ», когда напряжение сети равно напряжению нагрузки.
Обмотки трансформатора W1 W2 включена параллельно, их суммарное сопротивление близко к нулю.
Поэтому напряжение сети Uс практически равно напряжению на нагрузке Uн. Ток в сети Ic равен току нагрузки Iн. Энергия передается из сети в нагрузку на 100% электрическим путем.
2. Режим понижения напряжения на нагрузке.
Трансформатор включен как автотрансформатор с указанной полярностью. Обмотка высшего напряжения W1 индуцирует в обмотке низшего напряжения W2 Э.Д.С. U2, направленную встречно напряжению в сети. Напряжение на нагрузке равно разности сетевого напряжения и U2:Uн = Uс - U2.
По первому закону Кирхгофа для точки m: Iн = Iс + I1,где Iс - доля тока, передаваемого из сети в нагрузку, за счет электрической связи(основная доля).
I1 - доля тока, передаваемого из сети в нагрузку, за счет электромагнитной связи. (Дополнительная, малая доля).
Для трансформатора I1 = Iс / K (гдеK- коэффициент трансформации трансформатора).
K=W1 / W2.
Значит, доля тока, передаваемого из сети в нагрузку за счет электромагнитной связи, в K раз меньше доли тока, передаваемого за счет электрической связи. Иначе говоря, мощность регулировочного трансформатора в K раз меньше мощности подключаемой нагрузки, что коренным образом влияет на габариты, вес, стоимость и К.П.Д. стабилизатора.
Например, если имеем 1 кВа; 220/12 В, то К = 220 / 12 = 18.
Доля электрически передаваемого тока: Iэ = 1000/12=83,3 А;
Доля тока, передаваемая электромагнитным способом:Iэм = 1000/220 = 4, 54 А
3. Режим повышения напряжения на нагрузке.
Трансформатор включен по автотрансформаторной схеме с указанной полярностью. Здесь обмотка W1 индуцирует в обмотке W2 Э.Д.С., направленную согласованно с напряжением сети. Напряжение Uн (Uн = Uс + U2),т.е. равно сумме напряжения сети и индуцируемого напряжения. Ток (энергия) из сети в нагрузку передаются за счет электрической связи (основная доля) и электромагнитной связи. Рассуждаем так же, как и для режима 2. Удобно рассматривать режимы работы. Анализируя автотрансформаторную схему включения трансформатора.
Введем понятие коэффициента трансформации автотрансформатора КАТ.
Для режима 2:КАТ = W1 /( W1 +W2) = U1 / (U1 + U2).
Для режима 3:КАТ = ( W1 +W2) / W1 = (U1 + U2)/ U1.
Для схем режимов 1, 2, 3 rn – сопротивление элементов сети (проводов, кабелей, трансформаторов и т.д.) от источника до места установки стабилизатора.
Составим таблицу для режима 2 из условия применения стандартных трансформаторов с различными коэффициентами трансформации.
Приводим таблицу энергетических показателей нормализатора при использовании стандартных трансформаторов. (Табл.1).
Таблица 1.
Энергетические показатели нормализатора напряжения
при использовании стандартных трансформаторов
Трансформатор |
*Кат |
Кат² |
Кат4 |
Sт/Sн , % |
220/6 |
0,97 |
0,94 |
0,88 |
3 |
220/12 |
0,95 |
0,90 |
0,81 |
5 |
220/14 |
0,94 |
0,88 |
0,78 |
6 |
220/24 |
0,90 |
0,81 |
0,66 |
10 |
*Где
Кат – коэффициент трансформации автотрансформатора,
Sт/Sнг – отношение номинальной мощности регулировочного трансформатора к мощности подключаемой нагрузки, %.
ПРОСТОЙ МОНТАЖ - Достаточно установить нормализатор NORMEL между прибором коммерческого учета напряжения и контролируемой нагрузкой.*
ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
1. После транспортировки при отрицательных температурах или повышенной влажности перед включением нормализатор следует выдержать в нормальных климатических условиях не менее 2 часов.
2. Произвести внешний осмотр изделия на предмет отсутствия повреждения корпуса.
3. Установить изделие на горизонтальной ровной твердой поверхности (пол, стол,
стеллаж) в специально отведенном для него месте, обеспечивающем:
свободный приток охлаждающего и отвод нагретого воздуха, свободный доступ к устройству для его подключения и проведения технического обслуживания.
4. Подключение изделия:
a. В целях безопасности проведения монтажных работ, отключить питающую сеть;
b. Заземлить изделие, соединив контакты для заземления корпуса с шиной
заземления отдельным медным проводом сечением не менее 2,5 мм;
c. Подключить устройство в соответствии со схемой на Рис.1.
5. После окончания монтажных работ проверить правильность подключения согласно данному техническому паспорту.
Рис.1
ПОРЯДОК РАБОТЫ
После подключения изделия к сети и нагрузке, в соответствии с настоящим руководством, включить автоматические выключатели Q1, Q2, Q3, расположенные внутри устройства. Подать на устройство питающее напряжение, включив автоматический выключатель Qs. После этого автоматически произойдет включение устройства, и НОРМАЛИЗОВАННОЕ напряжение будет передано на нагрузку.
ОБСЛУЖИВАНИЕ
В период эксплуатации устройства, обслуживающий персонал, не реже одного раза в 6 (шесть) месяцев должен проводить техническое обслуживание изделия, которое включает:
· осмотр устройства и подключенных к нему проводов с целью выявления их повреждений;
· протяжку клемных соединений;
· удаление пыли и грязи с поверхностей устройства сухой ветошью или щеткой.
Гарантийный срок эксплуатации устройства – 12 (двенадцать) месяцев.
Предприятие-изготовитель гарантирует безотказную работу нормализатора NORMEL при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования, хранения в соответствии с требованиями, указанными в руководстве по эксплуатации.
Условия гарантии и требования по эксплуатации указаны в паспорте устройства.