Voorschrift voor Laagspanningscondensator batterijen
Building a New Electric World
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
1. ALGEMEEN Dit document geeft een beschrijving van alle voorwaarden die nodig zijn om laagspanningscompensatie uitrustingen evenals de noodzakelijke bijkomende uitrustingen te bedenken, te produceren en te testen. Iedere uitrusting voor de automatische driefasige compensatie moet binnen worden geïnstalleerd.
2. NORMEN VAN TOEPASSING De laagspanningscondensatorbatterijen en hun bijhorigheden moeten worden opgevat overeenkomstig de voorschriften vermeld in de laatste versie van de hieronder beschreven normen en overeenkomstig de specifieke bepalingen opgenomen in dat document. CEI 60831:
Deel 1 en 2 – Shuntcondensatoren voor wisselstroomnetten met een toegekend spanning van 1000V of minder.
CEI 60439-1 : Alle laagspanningsapparatuur CEI 61921 :
Vermogenscondensatoren. laagspanningsvermogensfactor.
CEI 60947 :
Laagspanningsapparatuur
Compensatiebatterij
voor
de
Deel 2 : Vermogenschakelaars Deel 4 : Contactoren voor spanning kleiner of gelijk aan 1000 V a.c (wisselstroom, gelijkstroom) IEC 60269 :
Laagspanningszekeringen.
IEC 60289 :
Inductantiespoelen.
IEC 60529 :
Beschermingsgraad geleverd door de enveloppen (IP-code).
UL 810 :
Condensatoren
3.
LADEN EN LOSSEN
Er bevindt zich een schokmelder op de verpakking van de batterij voor signalisatie in geval van val. Het laden en het lossen kan gebeuren door middel van ringen bevestigd op de bovenzijde van de kast. Het design van de onderzijde van de kast laat tevens het laden en het lossen door middel van een transpalette of een vorkheftruck toe. Achteraan de kast zit een hak van 10 centimeter die dient om de de kast zodanig te plaatsen dat een optimale ventilatie mogelijk wordt.
4. OPVATTING 4-1
Omgevingstemperatuur
De laagspanningscondensatorbatterijen zijn ontworpen om te werken in volgende temperaturen :
Versie 2007-1
Maximum :
40°C
Gemiddelde over 24 uur :
35°C
Gemiddelde over 1 jaar :
25°C
Minimum :
-5°C
Pagina 1
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
4-2 Hoogte De laagspanningscondensatorbatterijen zijn ontworpen om geplaatst te worden op een hoogte van 2000m maximum. Boven 2000m moet een deklassering van de uitrusting voorzien worden. 4-3 Vochtigheid De condensatorbatterijen weerstaan aan een relatieve vochtigheid van 50% bij een maximale temperatuur van 40°C overeenkomstig norm CEI 60439-1. 4-4 Omstandigheden van sitevervuiling De condensatorbatterijen werken op een site met een vervuilingsgraad van Klasse 3 overeenkomstig norm CEI 60815. Definitie « vervuilingsgraad 3 » : aanwezigheid van een geleidende vervuiling of een nietgeleidende droge vervuiling ingevolge condensatie.
5. EIGENSCHAPPEN VAN HET ELEKTRISCH SYSTEEM 5-1 Uitrusting voor het laagspanningsnetwerk Nominale spanning van de uitrusting :
400 of 415 V
Spanningstolerantie (400 V) :
+/-10 %
Gebruiksfrequentie :
50 Hz
5-2 Harmonische vervuiling De condensatorbatterijen weerstaan aan harmonische vervuiling. Volgende regels moeten worden toegepast :
De condensatoren afgestemd op 400/415 V (voor een netwerk 400 V) worden gebruikt als het vermogen in kVA van de elektrische belastingen die harmonischen veroorzaken, kleiner of gelijk is aan 15% van het transformatorvermogen.
De condensatoren afgestemd op 480 V (voor een netwerk 400 V) worden gebruikt als het vermogen in kVA van de elektrische belastingen die harmonischen veroorzaken, ligt tussen 15% en 25% van het transformatorvermogen.
De condensatoren afgestemd op 480 V (voor een netwerk 400 V) worden gebruikt met anti-harmonischen met een frequentie van 135 of 215 Hz indien het vermogen in kVA van de elektrische belastingen die harmonischen veroorzaken, begrepen is tussen 25% en 50% van het transformatorvermogen.
Filtrageoplossingen moeten worden gebruikt indien het vermogen in kVA van de ladingen die harmonischen veroorzaken, groter is dan 50% van het transformatorvermogen.
6. VOEDING VAN HET VERMOGEN De voeding van het vermogen voor de laagspanningscondensatorbatterijen moet zijn : 400/415V, driefasig, 3 kabels + 1 geleider PEN, 50 Hz Een overzichtstabel met de vermogenschakelaars in functie van het vermogen van de batterij vindt u in Bijlage 1. Aansluiting : bovenaan voor de koffers, onderaan voor de kasten.
Versie 2007-1
Pagina 2
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
7. CONDENSATOREN De condensatoren moeten eenheden zijn met weinig verlies en moeten een metalen film gebruiken van het zelfherstellende type . Zij moeten getest worden volgens de norm CEI 60831, deel 1 en 2. Ieder element moet worden gebouwd vertrekkende van een polypropyleenfilm met variabele metallisatie (droog) en moet in een afzonderlijke behuizing geplaatst worden die dan gevuld wordt met polyurethaanhars. De condensator mag geen vloeistof bevatten (polychlorobipheniel (PCB), olie), of gas (type SF6). Een beveiligingssysteem moet ingebracht worden in ieder element. Dit beveiligingssysteem moet verplicht een HOV smeltveiligheid en een uitschakelsysteem bevatten. Ieder element dat de 3 fasen van de condensator samenstelt, moet verplicht een interne ontladingsweerstand bevatten, die niet gedemonteerd kan worden. Deze zorgt voor de ontlading van de condensator bij een spanning lager dan 50V op de klemmen van de condensator, 1 minuut nadat de voeding werd uitgeschakeld. De verliezen van de condensator (in Watt) moeten kleiner of gelijk zijn aan 0.5 W/kvar, ontladingsweerstand inbegrepen. 7-1 ) Behuizing en aansluiting De groep elementen, die de driefasige condensator vormen, moet in een plastic omhulsel geplaatst worden teneinde te weerstaan aan corrosie en om geïsoleerd te zijn. De kunststof waarmee de behuizing gemaakt is moet zelfdovend en van het type VO zijn overeenkomstig norm UL 810. De condensator moet van binnentype zijn. Iedere condensator moet voorzien zijn van 3 M8-klemmen die de aansluiting van kabels met kabelschoenen mogelijk maken. Geen enkele aarding is vereist. 7-2 ) Echtverklaring De driefasige condensator moet ontworpen en gebouwd worden in een fabriek met de certificaten ISO 9001 en ISO 14001. Het certificaat zal op aanvraag voorgelegd worden. 7-3 ) Technische gegevens
Tolerantie op de capaciteitswaarde : - 5, + 10 %.
Isolatieklasse :
Houdvermogen 50 Hz, 1 min. : 4 kV Schokgolf 1,2 / 50 µs : 15 kV
Testspanning : 2,15 Un (toegekende spanning) gedurende 10s
Interne ontladingsweerstand : residuele spanning ≤ 50 V 1min
Temperatuurcategorie D (+55°C) Maximum temperatuur : 55 °C Gemiddelde temperatuur op 24 uur : 45°C Jaarlijks gemiddelde temperatuur : 35°C Minimum temperatuur : -25 °C
Versie 2007-1
Pagina 3
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
Kleur : Potten : RAL 9005. Voetstuk en deksel : RAL 7030
Normen : IEC 60831 ½, CSA 22-2 No190, UL810
8. REGELAAR De regelaar moet electronisch zijn en moet de mogelijkheid bieden zes of twaalf physische trappen. Twee soorten van regelaars kunnen gebruikt worden volgens het vermogen van de batterij en haar type. In optie zal de regelaar van het communicerende type zijn. De technische specificatie moet als volgt zijn : 8-1 ) Regelaar voor « Classic » -batterijen met een reactief vermogen kleiner of gelijk aan 120 kvar of « Comfort » met een reactief vermogen kleiner of gelijk aan 90 kvar De regelaar moet toelaten zes schaalverdelingen tot stand te brengen. Weergave : LED scherm : 4 rode digits (digits 7 segmenten) Type verbinding : : fase/nulleider Aansluitingsuitrusting : ongevoelig aan de aansluitrichting van de stroomtransformator / Ongevoeligheid voor de draairichting van de fasen. Nominale spanning :
320…460 V CA
Werkingsstroombereik : 50 mA – 5,5 A Stroomingang : TI …../ 5 A klasse 1 Frequentie : 50 Hz / 60 Hz (+/- 2 Hz) Uitgangscontact : 3 A / 250 V – 1 A / 400V Alarmcontact De regelaar moet de volgende informaties leveren : •
Cosinus phi
•
Waarde van de vermogensfactor
•
Efficiënte waarden van de spanning en van de stroom
•
Waarde van het actieve vermogen (W)
•
Waarde van het reactieve vermogen (kVAr)
•
Waarde van het schijnbaar vermogen (VA)
De regelaar moet volgende alarmen leveren :
Overspanning
Compensatiegebrek (gebrek aan kvar)
Overcompensatie
Afstelling doelcosinus Phi: Digitaal, 0.85 ind...1.00 ind Mogelijk om op de 4 kwadranten te meten : detectie van stroomrichting & auto-corrrectie Instelling van de C/K : automatische programmatie of manuele instelling Werkingstemperatuur : 0 à 55°C Versie 2007-1
Pagina 4
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
8-2 ) Regelaar voor « Classic » -batterijen met reactief vermogen groter dan 120 kvar, « Comfort » met een reactief vermogen groter dan 90 kvar, of « Harmony » De regelaar moet toelaten om 6 of 12 schaalverdelingen te bedienen. Spanning voedingsnet : 110 V – 220/240 V – 380/415 V Weergave : LCD scherm van binnenuit verlicht. Alarmcontact De regelaar moet verplicht met een interne temperatuursonde zijn uitgerust. Apart contact voor besturing van een ventilator in de compensatiekast Werkingstemperatuur : 0 tot 60°C Manuele of automatische parametrage Eenvoudige bediening met menus in verschillende talen. Aansluitingstype : fase/fase of fase/nulleider. Aansluitingsuitrusting : Ongevoeligheid voor aansluitingsrichting stroomstransformator / Ongevoeligheid voor de rotatierichting van de fasen
van
de
Stroomingang : TI …..X / 5 A klasse 1 Uitgangen : droge contacten CA: 1 A / 400 V; 2 A / 250 V; 5 A / 120 V CC: 0,3 A / 110 V; 0,6 A /120 V; 2 A / 24 V Configuratie van de trappen : Automatisch / Losgekoppeld Afstelling doelcosinus Phi : Digitaal, 0.85 ind...0.9 cap Afstelling van de C/K : automatische programmatie of manuele instelling Werking 4 kwadranten De regelaar moet volgende informaties leveren : •
Cosinus phi
•
Ingeschakelde schaalverdelingen
•
Schijnbare - en reactieve stroom
•
Graad van harmonische distorsie in de spanning
•
Spanning, vermogen
•
Temperatuur in de kast
•
Alarmhistorieken
•
Aantal bedieningen per schaalverdeling
•
Totale functioneringstijd van de batterij
De regelaar moet ten minste elf alarmen weergeven waaronder de volgende :
Abnormale cosinus phi
Slagen (onregelmatige werking) : dit alarm moet het volledige uitvallen van de regeling teweeg brengen. Versie 2007-1
Pagina 5
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
Compensatiegebrek (gebrek aan kvar)
Overcompensatie
Te hoge stroom
Zwakke spanning
Overspanning
Hoge temperatuur
Graad van harmonische vervorming
Zwakke stroom
Sterke stroom
8-3 ) Regelaar voor bijzondere doeleinden Mogelijkheid om een externe temperatuursonde aan te brengen Mogelijkheid om de regelaar gegevens te laten uitwisselen met het communicatiehulpapparaat RS 485 Modbus. Mogelijkheid om vaste schaalverdelingen in te brengen Mogelijkheid voor een dubbel wachtwoord van Cosinus Phi. Volgende gegevens zijn beschikbaar : •
Vertraging tussen de verschillende inschakelingen van eenzelfde trap
•
Spectrum van de harmonische spanningen en stromen rangen 3,5,7,11,13
•
Werkingstijd per schaalverdeling
•
Graad van harmonische stroomvervorming
Volgende alarmen zijn beschikbaar : •
Vermogensverlies van de condensatoren
•
Overbelasting in batterijstroom
9. CONTACTOREN Er worden contactoren gebruikt voor de bediening van de condensatoren. Ze moeten overeenstemmen met de norm CEI 60947-4 en ze moeten een aangepast formaat hebben om te beantwoorden aan de vereiste gebruik. De contactoren moeten speciaal ontworpen zijn voor de bediening van de condensatoren en moeten uitgerust zijn met een doorgangscontactblok met sluiting en met dempende weerstanden die de stroom beperken bij het inschakelen. De contactoren moeten 300.000 bedieningen aankunnen.
10. INDUCTANTIES Anti-harmonische spoelen zullen worden gebruikt in geval van harmonische vervuiling (zie clausule nummer 3). De anti-harmonische spoelen moeten driefasig zijn, met een ijzeren kern en een ommanteling van koper of van aluminium.
Versie 2007-1
Pagina 6
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen Alle delen van de inductanties moeten bedekt worden met een vernis om ze te beschermen tegen corrosie. De anti-harmopnische spoelen moeten overeenstemmen met de norm CEI 60289. Tolerantie op L : +/- 5 % Tolerantie tussen de fasen : Lmax/Lmin < 1.07 Afstemfrequentie : 135Hz Isolatieniveau : 1,1 kV wat overeenkomt met de norm CEI 76 Spanningstest (fase/fase et fase/nulpunt) : 3,3 kV 1 minuut Afstand tussen de aansluitklemmen en de aarding : 20 mm
11. KABELS 11-1 ) Kabels van de bedieningskring De PVC isolatie van de kabels is 1000 V. De kabeldoorsnede moet minstens 1.5mm² bedragen behalve voor de voeding van de bedieningskring van de regulator waar de doorsnede gelijk moet zijn aan 2.5 mm². Een tabel met een overzicht van de minimum te gebuiken kabeldoorsneden bevindt zich in bijlage 2. Iedere aansluiting moet identificeerbaar zijn door middel van etiketten.
11-2 ) Vermogenskabels De gebruikte vermogenskabel moet omwikkeld zijn met zwarte PVC U=1000 V (isolatie 1000 V), van het type H07V2K.
12. UITVOERINGSKENMERKEN De uitrusting moet worden geplaatst in een metalen kast met een beveiligingsgraad IP31 (IP21D bij geforceerde ventilatie) De deuren van de compensatiebatterij moeten kunnen worden gesloten aan de hand van een werktuig of een sleutel en er moet een beveiliging komen tegen het onvrijwillig openen van de deuren. De batterijen zullen natuurlijk of geforceerd worden geventileerd. In geval van een geforceerde ventilatie zal deze bediend worden aan de hand van een temperatuursonde. Om de plaatsing van een batterij met het oog op een optimale ventilatie te vergemakkelijken is een hak van 10 cm voorzien achteraan de kast. Elke batterij zal worden uitgerust met een aardingsaansluitklem met een diameter van 10mm. De bijkomende kringen worden gevoed ofwel door middel van de aan de batterij aangebouwde transformator hetzij rechtstreeks door middel van een vermogenskring.
12-1 ) Uitvoeringsgegevens CEI Normen :
60439-1 61921
Beveiligingsgraad :
IP 31 (IP21Dbij geforceerde ventilatie)
Isolatieklasse :
0,69 kV
Versie 2007-1
Pagina 7
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen Weerstand 50 Hz, 1 minuut :
2.5 kV
Kortsluitingsniveau voor 1 sec :
35 kA
Ontlasten van de batterij condensatoren wanneer een electrogeengroep in werking is (by default).
12-2 ) Dikte van de behuizing De dikte van de kast moet 1 of 1,5 mm dik zijn.
12-3 ) Oppervlaktebehandeling / Schilderen Er moet een laag Polyester Epoxy poeder worden aangebracht met een dikte van 30 microns. De epoxy beschermt tegen chemische aanvallen en de polyester moet bescherming bieden tegen mechanische aanvallen. . De verf moet worden gepolymeriseerd in een oven. De kleur van de batterij moet RAL 9001 zijn.
12-4 ) Markeringsetiketten In de kast moet een etiket worden gekleefd met de volgende informaties : Reactief vermogen Nominale spanning Frequentie Overeenstemming met de normen CEI 60439-1 en CEI 61921
12-5 ) Identificatie van de onderdelen Er moet een etiket worden aangebracht om elk onderdeel van de compensatiebatterij te benoemen : condensators, contactoren, regulator, vermogenschakelaar (als er één is), antiharmonische spoelen (als er zijn).
13. VERMOGENSCHAKELAAR In elk geval moet een beveiligingsvermogenschakelaar aangebracht worden stroomopwaarts van de compensatiebatterij om deze laatste te kunnen uitschakelen. De condensatorbatterij kan standaard geleverd worden met een ingebouwde hoofdvermogenschakelaar. De afmetingen van de vermogenschakelaar moeten in functie van de installatie zijn en ook van de eigenschappen van het net. De afmeting van de vermogenschakelaar moet gelijk zijn aan 1,5 keer de nominale stroom van de hele batterij. Aanbevolen instelling van de vermogenschakelaar : 1.43 maal de nominale stroom van de volledige batterij, voor een batterij condensatoren « Classic ». 1.5 maal de nominale stroom van de volledige batterij voor een batterij condensatoren « Comfort ». 1.31 maal de nominale stroom van de volledige batterij voor een batterij condensatoren « Harmony ».
Versie 2007-1
Pagina 8
13/11/2007
Voorschrift voor laagspanningscondensatorbatterijen
14. TESTEN DIE MOETEN WORDEN UITGEVOERD IN DE FABRIEK Testen die moeten worden uitgevoerd op de site van de fabrikant overeenkomstig de aangepaste CEI normen. De test moeten omvatten : Individuele testen voor condensatorbatterijen :
Nazicht : overeenkomst met de omschrijvingen
Diëlectrische test : 2,5 kV 1 minuut
De continuïteiten van de aardingen
Meting van de individuele capaciteiten
Test van de regulator (indien aanwezig)
De werking van de regulator (indien aanwezig)
Individuele tests voor de condensatoren :
Diëlectrische test tussen klemmen (2 s) aan 2,15 Un
Meting van de capaciteit en berekening van het vermogen
Meting van de hoektangens van de condensatorverliezen
Typetesten : Er moeten typetesten worden uitgevoerd om er zich ervan te vergewissen dat de uitvoering van de condensatorbatterijen overeenkomt met de opgegeven eigenschappen. De type –testen moeten worden uitgevoerd door de fabrikant. Een attest afgeleverd door een onafhankelijk keuringsorganisme met internationale faam moet op aanvraag overhandigd worden.
15. STROOMTRANSFORMATOREN De stroomtransformator moet voldoen aan de norm CEI 44 et en moet een secundair hebben van 5 A, klasse 1, 5 VA minimum. De stroomtransformator moet worden geleverd door de uitvoerder van het bord of de installateur. (Zie de desbetreffende paginas in de catalogus Schneider Electric Electrische Distributie).
Versie 2007-1
Pagina 9
13/11/2007
