Comando do banco de capacitores através dos contatores
Comando do banco de capacitores através dos contatores LC1-D e LC1-F
Telemecanique
Catálogo Maio
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Sumário O comando do banco de capacitores através dos contatores normais LC1-D e LC1-F
Emprego dos contatores normais LC1-D e LC1-F
Generalidades 3
Banco de capacitores trifásico de um estágio4 Banco de capacitores trifásico de vários estágios de potências iguais5 Banco de capacitores trifásico de vários estágios de potências diferentes7
Potência 8
Capacitores trifásicos 8 Indutâncias 8
Comando de capacitores trifásicos
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Emprego dos contatores normais para o comando de capacitores com indutâncias de choques elétricos
Métodos de escolha
A gama dos contatores normais LC1-D e LC1-F pode ser utilizada para o comando de capacitores, notadamente para as potências superiores a 25 kVAR. Contudo, a escolha de um contator, para determinada aplicação, necessita da verificação de certos parâmetros e eventual obrigação de se colocar indutâncias de choques em série em cada fase.
Banco de capacitores de um estágio (ver página 4) •primeiramente escolher o calibre do contator a partir da tabela abaixo, a qual considera o aquecimento atingido em regime. •limitar eventualmente a corrente de crista, quando da energização, pelo emprego das indutâncias de choque.
Banco de capacitores de vários estágios (ver páginas 5 a 7) •primeiramente escolher o calibre do contator a partir da tabela abaixo, a qual considera o aquecimento atingido em regime. •para limitar a corrente de crista, quando das energizações sucessivas, definir o valor mínimo das 3 indutâncias a inserir em cada estágio e, eventualmente, aquele das 3 indutâncias na entrada do banco.
O dimensionamento das indutâncias será previsto em função da temperatura de funcionamento escolhida.
Potências máximas de emprego dos contatores normais
Cadência máxima: 120 ciclos de manobras/hora. Vida elétrica com carga máxima: 100.0 ciclos de manobras. Associação com eventuais indutâncias de choque.
| tabela 1 |
(1) Limite superior da categoria de temperatura segundo IEC 70.
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Emprego dos contatores normais para o comando de capacitores
Banco de capacitores trifásico de 1 estágio
Escolha do contator e indutâncias eventuais
Calibre do contator Com ajuda da tabela 1, página 3, efetuar uma primeira escolha do calibre do contator.
Indutâncias Ln Para verificar a necessidade de prever 3 indutâncias Ln, é necessário determinar previamente 2 grandezas Lp e L:
Indutância total Lp de cada fase, necessária para limitar o pico na energização: No ábaco abaixo (figura 1), no eixo horizontal referente às potências dos bancos em kVAR, identificar o ponto do banco em questão. Levantar uma perpendicular neste ponto, até a mesma cruzar com a característica do contator escolhido, definindo-se então o valor mínimo de Lp.
Indutância equivalente L, por fase, do transformador e circuito: No ábaco abaixo (figura 1), identificar a potência do transformador de alimentação no eixo horizontal em kVAR. Uma perpendicular neste ponto quando cruzar com a curva "indutância equivalente" permite avaliar o valor de L.
L ‡ Lp: o calibre do contator escolhido está correto e a adjunção de indutâncias de choque é inútil.
L £ Lp: escolher o contator de calibre superior e verificar a conveniência, ou prever uma indutância de choque em série em cada fase, de valor: Ln = Lp - L
Exemplo: Banco de capacitores trifásico 5 kVAR. Tensão de alimentação: 220 V 60 Hz. Temperatura: 30°C. Transformador: 400 kVA 220V 60 Hz. Escolha do calibre: LC1-D12
Para o contator LC1-D12 se obtém: Lp = 34 mH. O contator de calibre superior LC1-D18 daria LP = 15 mH.
Transformador 400 kVA 220 V 60 Hz. L = 20 mH.
O contator LC1-D18 é conveniente. (20 mH ‡ 15 mH)
O contator LC1-D12 necessita da adjunção de 3 indutâncias Ln de valor: Ln = 34 - 20 = 14 mH.
Ln L m H kVA
Lp L Lp kVAR
LC1-D17 LC1-D12 m H
Potência do transformador de distribuição (kVA)
Potência do banco (kVA)
LC1-D12 LC1-D18 LC1-D25 LC1-D32 LC1-D40-50
LC1-D65-80 LC1-D115/D150
LC1-F185
LC1-F265
LC1-F400
LC1-F500 LC1-F630
400/440V
220/240Vm H 100 figura 1 m H
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Emprego dos contatores normais para o comando de capacitores
Banco de capacitores trifásico de vários estágios de potências iguais
Escolha dos contatores e indutâncias
Para cada estágio do banco trifásico de capacitores é necessário prever um contator e 3 indutâncias Ln. Pode ser igualmente necessário prever 3 indutâncias Lo de entrada do banco.
Calibre dos contatores Função da potência de cada estágio a comutar, o calibre dos contatores é obtido pela leitura direta da tabela da página 3 (tabela 1).
Indutâncias Ln a inserir em cada estágio No ábaco da página 6 (figura 2), identificar a potência nominal de um estágio no eixo correspondente ao número total de estágios do banco. Levantando-se uma perpendicular deste ponto até cruzar com a característica do contator escolhido, define-se o valor mínimo da indutância a inserir em cada fase para cada estágio.
Nota: Para obter um valor menor de indutância, empregar um contator de calibre superior.
Indutâncias Lo Para verificar a necessidade de prever 3 indutâncias de entrada Lo, é necessário determinar previamente 2 grandezas Lp e L:
Indutância total Lp de cada fase necessária para limitar o pico na energização
Identificar a potência nominal de um estágio no eixo correspondente a "1 estágio" no ábaco da página 6 (figura 2). A partir desse ponto, com uma perpendicular, quando cruzar com a característica do contator escolhido, define-se o valor mínimo de Lp.
Indutância equivalente L, por fase, do transformador e circuito
Identificar a potência do transformador no eixo horizontal em kVA do ábaco da página 4 (figura 1). Uma perpendicular neste ponto quando cruzar com a curva "indutância equivalente" fornece o valor de L.
A indutância Lo, por fase, calcula-se portanto pela diferença: Lo = Lp - L - Ln Se o cálculo der para Lo, um valor nulo ou negativo, não é necessário prever indutâncias de entrada.
Exemplo: Banco de capacitores trifásico de 60 kVAR. 6 estágios de 10 kVAR. Tensão de alimentação: 400 V 60 Hz. Temperatura: 45°C. Transformador: 200 kVA 400 V.
A tabela da página 2 fornece para 10 kVAR 400 V, o calibre de contator LC1-D12. É necessário portanto prever 6 contatores LC1-D12.
A potência 10 kVAR identificada no eixo de 6 estágios, levantada a perpendicular até cruzar com a característica do contator LC1-D12, tem-se como valor mínimo de cada indutância Ln : Ln = 47 mH. É necessário portanto prever 6 vezes 3 indutâncias de 47 mH.
A potência de 10 kVAR identificada no eixo referente a "1 estágio", levantada a perpendicular até cruzar com a característica do contator LC1-D12, tem-se o valor por fase: LP = 70 mH
Transformador 200 kVA 400 V. L = 100 mH
Lo = 70 - 100 - 47 = -7 mH Sem indutância de entrada.
Ln Ln
L Lo
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Emprego dos contatores normais para o comando de capacitores
Banco de capacitores trifásico de vários estágios de potências iguais
Ábaco figura 2
Número de estágios
LC1-D115/D150 LC1-D6.80
LC1-F185 LC1-F265
LC1-F400
LC1-F500 LC1-F630
LC1-D40.50LC1-D32LC1-D18 LC1-D12 LC1-D25 m H m H
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Emprego dos contatores normais para o comando de capacitores
Banco de capacitores trifásico de vários estágios de potências diferentes
Escolha dos contatores e indutâncias O método é derivado daquele utilizado para os bancos de estágios de potências iguais.
Calibre dos contatores Para cada estágio, determinar o calibre do contator pela leitura direta da tabela da página 3 (tabela 1).
Número equivalente de estágios Um número fictício de equivalência em estágios com valores iguais é definido, dividindo-se a potência total do banco pela potência do estágio menor.
Indutância equivalente Ln, por fase Sobre o ábaco da página 6 (figura 2), identificar a potência do estágio menor no eixo horizontal correspondente ao número equivalente de estágios. A partir desse ponto, levantando-se uma perpendicular até cruzar com a característica do contator utilizado para o estágio menor, define-se o valor da indutância equivalente por fase Ln.
| Indutâncias L, L, L, etc | a inserir em cada estágio. |
O valor de cada uma das 3 indutâncias a inserir em cada estágio é obtido pela aplicação da fórmula seguinte:
| L, L, L...(mH) = | Indutância equivalente Ln (mH) |
| Potência do estágio (kVAR) | |
| Potência do menor estágio (kVAR) |
Indutâncias Lo Para verificar a necessidade de prever 3 indutâncias de entrada Lo, é necessário determinar previamente 2 grandezas Lp e L:
Indutância total Lp de cada fase, necessária para limitar o pico na energização Identificar a potência do menor estágio no eixo correspondente a "1 estágio" do ábaco da página 6 (figura 2). A partir desse ponto, levantando-se uma perpendicular até cruzar com a característica do contator escolhido para o menor estágio, define-se o valor mínimo de Lp.
Indutância equivalente L, por fase, do transformador e circuito Identificar a potência do transformador no eixo horizontal em kVA do ábaco da página 4 (figura 1). Uma perpendicular neste ponto quando cruzar com a curva "indutância equivalente" fornece o valor de L.
A indutância Lo, por fase, calcula-se portanto pela diferença: Lo = Lp - L - Ln
Se o cálculo der para Lo um valor nulo ou negativo, não é necessário prever indutância de entrada.
Exemplo: Banco de capacitores trifásico de 60 kVAR Primeiro estágio: 30 kVAR Segundo estágio: 20 kVAR Terceiro estágio: 10 kVAR Tensão: 400 V 60 Hz Temperatura: 35°C. Transformador: 200 kVA 400 V.
| Primeiro estágio de 30 kVAR | Ô contator LC1-D40 |
| Segundo estágio de 20 kVAR | Ô contator LC1-D25 |
| Terceiro estágio de 10 kVAR | Ô contator LC!-D12 |
Número equivalente de estágios:
| 10 kVAR |
30 + 20 + 10 kVAR = 6
O valor 10 kVAR plotado no eixo "6 estágios" e conduzido até a característica do contator equivalente por fase: Ln = 47 mH
| Primeiro estágio de 30 kVAR | Ô L = 47 = 15,7 mH |
| 30/10 | |
| Segundo estágio de 20 kVAR | Ô L = 47 = 23,5 mH |
| 20/10 | |
| Terceiro estágio de 10 kVAR | Ô L = 47 = 47 mH |
| 10/10 |
A potência 10 kVAR plotada no eixo correspondente a "1 estágio" e conduzido até a característica do contator LC1-D12, fornece o valor Lp = 70 mH.
Transformador 200 kVA 400 V L = 100 mH
Lo = 70 - 100 - 47 = -7 mH. Sem indutância de entrada.
L Lo
L1(Ln) L2 (Ln)
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Corrente de linhaI = C w UÖ3I = CE w V
Potência do bancoQ = UI Ö3Q = 3 VI
Q = 3 C w U2Q = 3 C w V2
| Capacidade elementarC (mH) = Q(kVAR) x 10C(mH)= Q (kVAR) x 103U . 2pf | U . 2pf |
| •banco trifásico | ou DÎ= Ö2 U C (mH)Î= Ö2 U C (mH) |
| um só estágio | Ö3 L (mH) Ö3 L (mH) |
Corrente de crista com C = 3Ccom C = 3C
| •banco trifásico | ou DÎ= Ö2C. C... C. C 1 |
Comando de capacitores trifásicos Formulário
Potência
Circuitos trifásicos
Potência aparenteS= Ö3 UI Potência ativaP= Ö3 UI cos j Potência reativaQ= Ö3 UI sen jU = Tensão entre fases
Capacitores trifásicos Ligações Triângulo Estrela c ar
Estrela C
| vários estágios | Ö3C + C + .. + C+C L+L+ ... + L+ L |
(Comando do estágio p, já estando ligados os estágios p-1, p-2,...)
Indutâncias
| L = 10 x 4paN | F' . F" |
| b + c +rL = indutância em Henry |
Indutância de um indutor no ar
Dimensões (a,b,c,r): em metros N = número de espiras
| 10b + 10c +1,4r | |
| F" = 0,5 log (100 + | 14r ) |
F' = 10b + 12c + 2r 2b + 3c
Triângulo