Controlador de fator de potência Instrumenti. Manual do usuário v1.1 rev. 1 maio/2012 DPFC06A DPFC06B DPFC12B

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1 Controlador de fator de potência Instrumenti Manual do usuário v1.1 rev. 1 maio/2012 DPFC06A DPFC06B DPFC12B

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3 Controlador digital de fator de potência para sistema monofásico ou trifásico balanceado. Manual do usuário Modelos: DPFC06A DPFC06B DPFC12B 1-Sumário 1-Sumário Apresentação Botões e led s indicativos Operação Modo de operação Operação manual Operação automática Diagramas de instalação Nota sobre TP Configurando o controlador Parâmetros básicos Parâmetros avançados Funções de medição do controlador Ajustando o fator de potência desejado, a sensibilidade e o tempo de descarga/reconexão do controlador Fator de potência Sensibilidade Tempo de reconexão Alarmes Características técnicas Suporte técnico

4 2-Apresentação Os controladores de fator de potência DPFC06A, DPFC06B e DPFC12B são instrumentos digitais que apresentam com exatidão o fator de potência da instalação monitorada. Foram projetados para trabalhos em ambientes industriais, hospitais, shopping centers, ou onde mais houver necessidade de se corrigir o fator de potência da instalação. Estes equipamentos possuem gerenciamento inteligente da comutação dos estágios. Esta característica promove o aumento da vida útil das células capacitivas. Habilitando e configurando a função alarme, os equipamentos podem sinalizar situações anormais dentro do sistema através de uma de suas saídas. Com o uso de interface de comunicação e software opcionais, é possível também acopla-los à um microcomputador para a coleta das leituras efetuadas. Além de controlar a comutação de capacitores na linha, eles também apresentam medições de tensão, corrente, taxas de distorção harmônica e temperatura interna. 4

5 3-Botões e led s indicativos Número Descrição 1 Display apresenta a tensão entre os terminais 0 e M 2 Display apresenta valor de corrente medida 3 Display indica carga reativa necessária para corrigir o fator de potência 4 Função para ajuste do fator de potência desejado 5 Display indica a taxa de distorção harmônica total da corrente 6 Função para ajuste da sensibilidade do controlador 7 Indica funcionamento em modo MANUAL 8 Indica funcionamento em modo AUTOMÁTICO 9 Indica que o fator de potência da instalação é indutivo 10 Indica que o fator de potência da instalação é capacitivo 11 Display apresenta medição de temperatura do painel 1 12 Botão par alterar o modo de operação do instrumento 13 Botão para selecionar as funções de leitura do instrumento 14 Altera valores de configuração / seleciona estágio para receber controle manual 15 Altera valores de configuração / seleciona estágio para receber controle manual 16 Indicador individual de acoplamento do estágio. Aceso indica estágio acoplado 1 Não é possível conectar nenhum sensor de temperatura ao equipamento. Ele possui sensor interno. 5

6 4-Operação Ao conectar o controlador à energia elétrica, todos os segmentos do display e os led s permanecem ligados por alguns instantes. Logo depois o instrumento indica a versão do firmware instalado e então inicializa as rotinas de medição e controle do fator de potência. Através do teclado frontal, podem ser efetuadas todas as configurações do instrumento. 4.1-Modo de operação Atenção: O modo de operação não pode ser alterado se o instrumento estiver na função de medição de potência reativa (led VAr aceso). O instrumento trabalha em modo Manual ou Automático. Pressionando o botão MAN/AUT por 1 segundo, os modos de operação se comutam. A configuração do modo de operação é memorizada pelo controlador. Isto quer dizer também que assim que o sistema retornar de uma queda de energia, o instrumento recarregará o último modo de operação ativo Operação manual Atenção: Antes de se executar o chaveamento manual dos relés de controle dos estágios, é necessário configurar os parâmetros P.01 a P.05. Sem ajustar estes parâmetros, o instrumento não acionará nenhuma saída. Em modo manual, à cada toque nos botões (+) ou ( ), o led de cada estágio piscará indicando que aquele determinado estágio está selecionado para receber a comutação através da tecla MODO. A condição em que o estágio se encontra é armazenada na memória para carregamento caso haja queda de energia no sistema. Se o número de estágios previstos no projeto for menor que a capacidade máxima do controlador, o parâmetro P.05 dos estágios não implementados deverá receber o valor zero (0) em sua programação Operação automática Neste modo, o led AUT fica aceso e começa a piscar quando o instrumento está prestes a inserir ou retirar estágios no sistema. Se o led pisca por um tempo relativamente longo é porque o instrumento está aguardando que se passe o tempo de reconexão (P.04) para efetuar o procedimento. Ou seja, se um estágio foi desconectado e logo em seguida este mesmo precisa ser reconectado, haverá a contagem do tempo de reconexão e logo depois o estágio é religado. 5-Diagramas de instalação Os diagramas de instalação devem ser seguidos à risca para o correto funcionamento do controlador. As fases do sistema devem ser previamente identificadas e três pontos devem ser observados nos esquemas: 1- Independentemente do tipo de sistema, o TC sempre deverá ser instalado na fase L1 e na porção do barramento antes da distribuição dos circuitos; 2- No sistema trifásico, a fase L1 não deverá levar tensão ao controlador; 3- O banco de capacitores deve sempre ser conectado na porção do sistema entre o TC e a carga. De qualquer outra maneira, o controlador não funcionará. 5.1-Nota sobre TP: o transformador de potencial pode ser implementado para melhorar a isolação entre os circuitos do controlador e do circuito principal e também para alimentar as bobinas dos contatores de chaveamento dos estágios, caso estes tenham uma tensão de alimentação diferente da tensão do circuito principal. 6

7 Número Descrição 1 Saída do relé de alarme 2 Terminal de comunicação serial padrão TTL 3 Terminais de conexão dos relés comutadores dos estágios 4 Terminais de entrada de tensão de medição / alimentação auxiliar 5 Terminais para conexão dos transformadores de corrente Diagrama de instalação para sistema MONOFÁSICO 7

8 Diagrama de instalação para sistema TRIFÁSICO 6-Configurando o controlador Para alterar os parâmetros de configuração do controlador, ele deve estar em modo MANUAL (led de indicação MAN aceso) e com todos os estágios desconectados da rede principal (todos os leds indicativos dos estágios deverão estar apagados). Atenção: se as duas condições descritas acima não forem satisfeitas, o instalador não conseguirá acessar nenhum parâmetro de configuração. 6.1-Parâmetros básicos Pressione o botão MODO por 5 segundos, então o display indicará SET e o led AUT piscará de forma intermitente. Pressionando as teclas (+) ou ( ), o valor do parâmetro pode ser ajustado. Utilize a tecla MODO para ir para o próximo parâmetro. A tecla MAN/AUT retorna ao parâmetro anterior. Os parâmetros básicos são: Parâmetro Descrição Faixa de ajuste Valor padrão P.01 Valor da corrente primária nominal do TC 5A a 10.0kA 2 5A P.02 Valor da potência nominal do menor estágio capacitivo 100VAr à 300kVAr 1000VAr P.03 Valor da tensão do banco de capacitores 80 a 750V 400V P.04 Tempo de descarga/reconexão do mesmo estágio 5 à 240s 30s P.05 (led 1) Coeficiente do estágio a 16 0 P.05 (led 2) Coeficiente do estágio a 16 0 P.05 (led x) Coeficiente do estágio x 3 0 a 16 0 P.05 (led n-1) Coeficiente do penúltimo último estágio ou ventilador externo 4 Fan, 0 a Quando o display indicar valores maiores que 999A, o ponto decimal à direita do dígito piscará, indicando que o valor programado estará em ka; 3 Coeficiente do estágio é um valor que representa a divisão do valor do capacitor daquele estágio pelo valor do menor estágio (valor programado em P.02). Antes de efetuar a divisão, os valores devem estar na mesma unidade de medida, ou seja, ambos em kvar ou VAr. 4 Configurando este parâmetro como FAN, o controlador tem a redução de uma unidade em sua capacidade máxima de estágios. 8

9 Valor Parâmetro Descrição Faixa de ajuste padrão P.05 (led n) Coeficiente do último estágio ou relé de alarme 5 NcA, NoA, 0 a 16 0 Concluindo estas configurações, continue pulsando a tecla MODO até que todos os led s do instrumento se acendam por alguns instantes. Isto indicará que o instrumento memorizou as configurações. Se aparecer a palavra Err, houve um erro interno que não permitiu a gravação dos parâmetros. Repita a configuração e se o erro permanecer, entre em contato com o fabricante. 6.2-Parâmetros avançados Com o instrumento ainda no modo de operação MANUAL, pressione novamente a tecla MODO até que o display indique Set. Solte a tecla MODO e, em seguida, pressione simultaneamente as teclas (+) e ( ) até que o display indique A.01, que é o primeiro parâmetro avançado. Novamente utilize a tecla MODO para avançar ao próximo parâmetro, a tecla MAN/AUT para retroceder e as teclas (+) e ( ) para alterar os valores. Após o ajuste de todos os parâmetros, continue pulsando a tecla MODO até que todos os led s do instrumento se acendam e ele reinicie. Veja a seguir a tabela com a descrição da função de cada parâmetro avançado, suas faixas de ajuste e seus valores padrão. Parâmetro Descrição Faixa de Valor ajuste padrão A.01 Sistema de medição 0: Trifásico - 0 A.02 Polaridade do TC 1: TC em fase 2: TC invertido A.03 Freqüência 1: 50Hz 2: 60Hz A.04 Endereçamento serial 0: Desabilitado 1-99: Habilitado A.05 Alarme de temperatura 0: Desabilitado 1: Habilitado A.06 Escala de temperatura 0: Celcius 1: Fahrenheit A.07 Alarme THD (%) I A.08 THD (%) A.09 Relé de alarme 0: None (Nenhum) 5: LI_A 8 1: ALL (Todos) 2: HU_A 7 6: HC_A 3: LU_A 7 7: LC_A 4: HI_A 8 8: th_a A.10 Tempo de desligamento por baixa corrente 1-240s 120s A.11 Temperatura mínima para desligar o ventilador externo A.12 Temperatura mínima para ligar o ventilador externo A.13 Tensão de entrada de medição 220V 230V 380V 400V 400V 440V A.14 Tipo do relé de alarme 0: NoA (norm. aberto) 1: NcA (norm. fechado) Funções de medição do controlador A cada toque na tecla MODO, o instrumento mostra medições de diferentes grandezas sendo feitas na instalação. Ele apresenta leituras de tensão, corrente, taxas de distorção harmônica 5 Configurando este parâmetro como NcA ou NoA, o controlador tem a redução de uma unidade em sua capacidade máxima de estágios. 6 Os valores de 1 à 99 indica o endereço do dispositivo. Os valores de 100 à 199 não devem ser implementados; 7 O alarme de tensão se ativa quando qualquer fase estiver fora do range (<85% e >110% de A.13); 8 O alarme de corrente se ativa quando todas as fases estão fora do range (<2,5% e >110% de P.01). 9

10 de corrente e temperatura ambiente. Se nenhuma tecla for pressionada por um tempo de 30 segundos, o instrumento volta a apresentar a leitura de fator de potência da instalação. Os led s IND e CAP indicam se o fator de potência total da instalação é indutivo ou capacitivo respectivamente. 8-Ajustando o fator de potência desejado, a sensibilidade e o tempo de descarga/reconexão do controlador 8.1-Fator de potência O fator de potência desejado é ajustado na função SET cosφ. No ato da configuração, os led s IND e CAP indicarão o status do fator de potência configurado (indutivo ou capacitivo). 8.2-Sensibilidade É o tempo ajustado para que o instrumento meça o fator de potência, calcule a potência reativa necessária e manipule os estágios para efetuar a correção. Se o sistema possui cargas dinâmicas (ex.: máquinas de solda, prensas ou outros equipamentos que funcionem de forma intermitente), é interessante alimentar este parâmetro com um valor baixo. Se as cargas são ligadas e desligadas com pouca freqüência, podem ser inseridos valores maiores. É importante também observar o tempo de reconexão do mesmo estágio (parâmetro P.04), pois ambos os parâmetros trabalham em conjunto na determinação do tempo de medição e conexão/reconexão dos estágios. 8.3-Tempo de reconexão É o tempo mínimo necessário para a reconexão de um mesmo estágio. Serve para inibir a reconexão de qualquer estágio antes do seu descarregamento. Este parâmetro trabalha em conjunto com a sensibilidade ajustada. Exemplificando: O controlador acabou de desligar o único estágio de 15kVAr do banco todo. No próximo ciclo do controle, ele recalcula e percebe que terá que ligar novamente o estágio de 15kVAr. Porém, o tempo de reconexão do mesmo estágio foi ajustado para 240s. Então, mesmo que o instrumento esteja precisando reconectar o estágio que retirou a pouco, ele aguardará o fim do tempo de reconexão para ligá-lo. Se houvesse mais de um estágio com 15kVAr, o controle inteligente do instrumento comutaria este outro estágio. É importante entrar em contato com o fabricante das células capacitivas e solicitar maiores informações sobre o tempo mínimo para descarregamento destes componentes. 9-Alarmes O controlador dispõe de uma função que sinaliza quando alguns dos parâmetros medidos estão fora de uma faixa de valores predefinidos. Além de indicar o alarme no display, esta sinalização também pode ser direcionada ao acionamento de um relé. O parâmetro de programação A.09 especifica qual das situações de alarme inverterão o status deste relé. Se o instrumento estiver em modo de operação MANUAL, a indicação de ocorrência de alarme será indicada apenas no display. O relé de alarme não será comutado. Veja a seguir a tabela com todos os sinais de alarme apresentados pelo controlador: 10

11 Código Descrição Tempo de permanência no estado Indicação visual A-HU Tensão de entrada 10% maior que Display indica A-HU e valor de A min led V pisca A-LU Qualquer tensão de entrada 15% Display indica A-LU e menor que o valor de A s led V pisca A-HI Qualquer corrente 10% maior que a Display indica A-HI e corrente máxima 9 2min led A pisca A-LI Qualquer corrente de entrada menor Display indica a-li e que 2,5% da corrente máxima 6 5s led A pisca A-HC cosφ da instalação maior que o Display alterna entre 2min cosφ programado em Set cosφ A-HC e valor do cosφ A-LC cosφ da instalação menor que o Display alterna entre 15min cosφ programado em Set cosφ A-LC e valor do cosφ A-ot Temperatura acima de 50 C (122F) 10s Display alterna entre A-ot e valor do cosφ A-th Display alterna entre THD maior que o valor ajustado em 5s A-th e vakir de THD A.07 (em %) A-PS Dados de configuração corrompidos - Display indica A-PS A-PC Erro interno 10 - Display indica A-PC A-PU Erro interno 10 - Display indica A-PU A-EE Erro interno 10 - Display indica A-EE A-Fr Desvio de freqüência de ±5% 0 Display indica A-Fr O tempo de permanência no estado (3ª coluna) é o tempo mínimo que a situação de alarme deve ocorrer ininterruptamente para que o instrumento identifique-a como situação anormal e sinalize o referido alarme. 10-Características técnicas Circuito de alimentação auxiliar Tensão de alimentação auxiliar 230VCA F-N +10% 15% = 380V F-F +10% 15% Freqüência 50/60Hz Potência ±8VA Imunidade a microinterrupções na alimentação <6ms Circuito de entrada de corrente Corrente de entrada 0 a 5ACA Menor sinal de entrada 0,125ACA Sobrecarga máxima (contínua) 5,5ACA Sobrecarga máxima (1s) 50ACA Relés de saída Número de saídas 12 Tipo de contato 1 contato SPST normalmente aberto Capacidade de corrente do contato 8A 250V Capacidade máxima do terminal comum 10ACA Categoria de isolação / Tensão (conforme VDE0110) C/250V - B/400V Tensão máxima de comutação 400VCA Vida útil dos contatos ± 2x10 6 operações Faixas de leitura e controle Tensão de leitura máxima 3 x 440V entre fases 9 O instrumento indicará sinal de alarme se a situação específica for observada em quaisquer fases, bastando estar ativa em apenas uma para a ativação do alarme; 10 É necessário enviar o instrumento à fabrica. 11

12 Faixas de leitura e controle Limites de leitura de corrente Entre 2,5% e 110% do valor nominal Tipo de leitura de tensão e corrente True RMS Faixa de ajuste do fator de potência 0,85 indutivo a 0,90 capacitivo Sensibilidade de comutação 5 a 600s Tempo de reconexão do mesmo estágio 5 a 240s Espectro harmônico Até 64ª harmônica Caixa de alojamento e conexões Terminais de entrada de sinais e alimentação Terminais extraíveis com conexão por parafuso para cabo até 4mm² Dimensões do frontal da caixa 144 x 144mm Dimensões para furação do painel 140 x 140mm ±0,5mm Temperatura de trabalho -10 a 50 C Tensão de isolação elétrica 4kV Grau de proteção Frontal: IP41 ( ) Traseira: IP20 Umidade relativa do ar (sem condensação) Máximo de 95% Normas em conformidade IEC IEC IEC IEC EN EN Dimensões (A x L x P) 149 x 149 x 60mm Peso 770g Interface serial Padrão TTL Protocolo de comunicação Proprietário Tipo de conector RJ11 Conversor serial TTL/USB/RS485 Conector RJ11/USB/RS485 Opcional 11-Suporte técnico Se surgirem dúvidas após a leitura deste manual, o cliente deverá entrar em contato com o Suporte Técnico Instrumenti por ou telefone: suporte@instrumenti.com.br (11) Instrumentos que necessitem de reparos deverão ser enviados à fábrica, no endereço abaixo: Rua Laguna, 1075 Vila Cruzeiro São Paulo CEP SP 12

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16 Instrumenti do Brasil Controles Elétricos Ltda. Rua Laguna, 1075 Santo Amaro SP CEP Tel/FAX: (11) CNPJ: /