Для чего нужен стабилизатор напряжения 380

Как правильно выбрать трехфазный стабилизатор напряжения

Какой мощности должен быть?

При выборе трехфазного стабилизатора в первую очередь необходимо определиться с мощностью, которой должен обладать прибор.

Для трехфазных моделей существует следующая градация:

• до 30 кВт;
• от 30 до 100 кВт;
• свыше 100 кВт.

К первой категории относятся стабилизаторы напряжения, мощности которых хватает, чтобы обеспечить население качественным электропитанием на бытовом уровне (ставятся в частных домах, коттеджах) или в небольших организациях.

Стабилизаторы мощностью от 30 до 100 кВт уже предназначены для работы с мощным промышленным оборудованием.

Приборы свыше 100 кВт используются для группы сверхмощных потребителей.

Так как самой распространенной и востребованной является первая категория (до 30 кВт), рассмотрим подбор трехфазного стабилизатора напряжения на ее примере.

Существует два способа, как узнать необходимую мощность:

Способ № 1 : подбор для одного-двух потребителей на 380В.

В данном случае все достаточно просто — необходимо посмотреть в техническом паспорте мощность каждого прибора, посчитать суммарную мощность и брать стабилизатор на 30% превышающий данное значение (с падением напряжения падает и выдаваемая стабилизатором мощность, поэтому чтобы всегда иметь необходимые заявленные киловатты, нужно брать стабилизатор с запасом мощности).

Способ № 2 : подбор для всего объекта (частного дома или коттеджа).

На каждый объект электриками ставится ограничительный вводной автомат, который, во избежание пожаров, не позволяет одновременно включить электроприборы большей мощности, чем рассчитана электропроводка.

Чаще всего на современный частный дом выделяется 15 — 20 кВт (киловатт) и ставится вводной автомат на 20 или 25А (ампер).

Современные вводные автоматы 20 и 25 ампер для дома

Давайте подсчитаем, какой мощности нужен стабилизатор напряжения в дом с автоматом 20 ампер. Для этого используем формулу:

Получаем 13200 Вт (ватт) или 13,2 кВт (киловатт).

Трехфазные модели стабилизаторов выпускаются на 30, 20, 15, 9, 6 кВа. Понимаем, что на 9 кВА мощности стабилизатора будет не хватать, а вот вариант на 15 кВА теоретически должен подойти. Почему теоретически? Об этом попробуем рассказать в следующем блоке.

15 кВА и 15 кВт — это одно и то же?

Внимательный читатель заметил, что 20амперный вводной автомат рассчитан на суммарную мощность всех потребителей в доме до 13,2 кВт (киловатта), а мощность стабилизаторов указывается в кВА (киловольт-амперах). Из этого возникает вопрос: можно ли приравнять кВт (киловатты) и кВА (киловольт-амперы)?

Чтобы дополнительно не перегружать статью техническими терминами, ответим, что есть 2 варианта ответа:

• 15 кВА равно 15 кВт — если ни один потребитель в доме не имеет электродвигателя в своей конструкции. К таким электроприборам относятся: лампочки, ноутбук, стационарный компьютер, телевизор и т.д;
• 15 кВА не равно 15 кВт — если в доме есть потребители с электродвигателем. Это: холодильник, кондиционер, насос, циркулярная пила и т.д.
  В этом случае необходимо перевести кВА в кВт. Для этого умножаем мощность стабилизатора (в нашем случае это 15 кВА) на коэффициент реактивной мощности «0.7»:

Как видим, при наличии указанных потребителей с электродвигателем, получаем стабилизатор напряжения уже не на 15 кВт, а всего на 10,5 кВт. Понятно, что этой мощности будет недостаточно и подойдет стабилизатор только на 20 кВА:

Вот теперь, для нашего вводного автомата в 20 ампер на 13,2 кВт, удалось узнать требуемую мощность трехфазного стабилизатора — 20 кВА, который в реале будет выдавать 14 кВт.

Теперь, зная всю схему подсчетов, можем быстро подсчитать необходимую мощность стабилизатора, если на дом подведена сеть 380 вольт и стоит вводной автомат уже на 25А (ампер):

• умножаем: 25 * 220 * 3 = 16 500 Вт (или 16,5 кВт);
• если нету потребителей с электродвигателем (в чем я сильно сомневаюсь), то берем трехфазный стабилизатор на 20 кВА;
• если же приборы с электромотором есть, то умножаем 20 кВА на 0.7 и получаем только 14 кВт, который будет выдавать трехфазник, и 16,5 кВт которые выделяются вводным автоматом он станет попросту обрезать и уже будет отключаться по перегрузу с нагрузкой в 14 кВт. Чтобы этого избежать, нужно ставить трехфазник на 30 кВА:

Казалось бы, нам нужен стабилизатор на 16.5 кВт, ну максимум на 17 кВт, а 21 кВт это много. Но тут всплывает первый подводный камень — при падении напряжения в сети падает и выдаваемая стабилизатором мощность, которая будет составлять 85% от номинальной, а при очень сильных просадках и все 60%:

При выборе стабилизатора с запасом мощности у нас будет тот самый необходимый запас в 30%, который электрики так рекомендуют закладывать, чтобы избавиться от ситуаций, когда стабилизатор не выдерживает и отключается по перегрузу.

Когда напряжение сильно падает, то ни один стабилизатор не в состоянии выдавать номинальную мощность. А чтобы всегда получать заявленные киловатты, как раз и требуется брать аппарат по мощности на 30% больше, чем необходимо.

Мощность стабилизатора напряжения необходимо подбирать исходя из значения вводного автомата и с запасом по мощности на 30%.

Нужен ли морозостойкий стабилизатор и как сильно падает напряжение?

С мощностью мы определились и теперь нужно понять, будет стабилизатор стоять в отапливаемом помещении или требуется аппарат с возможностью работы при минусовых температурах.

Морозостойкие трехфазники, обычно, имеют ценник выше. Для примера сравним стабилизаторы на 20 кВА:

Энергия СНВТ-20000/3 Hybrid	Энергия Hybrid 25000/3
Мощность:	20 кВA (14. 20 кВт)	25 кВA (17. 25 кВт)
Тип:	обычный	морозостойкий
Рабочий диапазон температуры:	-5. +40°С	-20. +40°С
Цена:	67 000 руб.	103 050 руб.

Что касается способности справляться с аномальными падениями или с повышенным напряжением (т.е., диапазон входных напряжений), здесь также выгоднее более новые модели.

Для сравнения возьмем всё те же трехфазники на 20 кВА:

Энергия СНВТ-20000/3 Hybrid	Энергия Hybrid 25000/3
Мощность:	20 кВA (14. 20 кВт)	20 кВA (14. 20 кВт)
Рабочий диапазон температуры, °С:	-5. +40	-20. +40
Входное напряжение линейное (380в):	155. 465в	140. 476в
Входное напряжение фазное (220в):	—	80. 275в

Как видим, новые улучшенные модели гораздо лучше приспособлены к современным колебаниям в сети и могут работать при минусовой температуре.

Обычные трехфазники имеют широкий диапазон входных напряжений. У морозостойких диапазон уже, но они могут работать в суровых климатических условиях.

Трехфазный или три однофазных?

Все трехфазные стабилизаторы напряжения имеют довольно высокий ценник и чтобы его снизить есть маленький лайфхак.

Дело в том, что у трехфазников есть такая особенность — когда пропадает одна из фаз, то у аппарата срабатывает защита и он отключается, обесточивая весь дом. Чтобы этого избежать и оставить работающими электроприборы на оставшихся двух фазах, лучше поставить три однофазных стабилизатора вместо одного на 380В (по одному на каждую фазу).

Кроме того, три однофазника выходят дешевле, чем один на 3 фазы. Возьмем всё тот же трехфазник на 20 кВА и реальными 14 кВт.

Так как фазы у нас три, то 14 кВт делим на 3 и понимаем, сколько у нас на каждой фазе:

Округляем до пяти и смотрим однофазный на 5 кВт. Не забываем, что 5 кВА в нашем случае не соответствует 5 кВт и выбираем в категории с пометкой: «8 кВА / 5. 8 кВт».

А также, среди тиристорных в категории «7.5 кВА / 5. 7,5 кВт» (у них немножко отличается градация по мощности).

Отсеиваем релейные стабилизаторы (у них ступенчатая регулировка, из-за чего мигают лампы, они для дома не подходят) и останавливаемся на вариантах с плавной регулировкой: электромеханических (1 шт = 28000 руб.) и тиристорных (1 шт = 33250 руб.).

Умножаем цену на три и получаем таблицу:

Энергия Hybrid 25000/3	Энергия Hybrid-8000(U)	Энергия Classic 7500
трехфазный	однофазные	однофазные
гибрид	электро-механические	тиристорные
1 шт. = 103050 руб.	28000 3 шт. = руб.	33250 3 шт. = руб.

В случае с тремя электромеханическими однофазниками экономия составляет руб, а это уже приятно.

С тиристорными стабилизаторами ситуация другая. Это аппараты более высокого класа со своими преимуществами (бесшумность, еще шире диапазон по низу (до 60 вольт), настенные, с расширенной гарантией до 3 лет) и ценник соответственно повыше.

То же самое можно посчитать и для вводного автомата на 25А (ампер) с 16,5 кВт. Вспоминаем, что на него нужен стаб 30 кВА и реальными 21 кВт. Делим 21 на 3:

Итак, на каждую фазу нужен однофазник на 7 кВт. Смотрим электромеханику мощностью: 10 кВА / 7. 10 кВт(1 шт = 31400 руб.) и тиристоры: 9 кВА / 7. 9 кВт (1 шт = 40050 руб.).

Энергия Hybrid 30000/3	Энергия Hybrid-10000(U)	Энергия Classic 9000
трехфазный	однофазные	однофазные
гибрид	электро-механические	тиристорные
1 шт. = 119500 руб.	31400 3 шт. = руб.	40050 3 шт. = руб.

В случае с тремя электромеханическими однофазниками экономим уже руб. По тиристорным было написано выше.

У этого способа есть только один минус — трехфазник можно заменить тремя однофазными стабилизаторами только в том случае, если в доме все электроприборы на 220В и нету потребителей на 380В. Если же приборы на 380 вольт есть, то ставить нужно только трехфазник. Иначе потребители на 380В не будут защищены.

Если есть потребители на 380В, то ставим трехфазник. Если электроприборы только на 220В — дешевле будет поставить три однофазных стабилизатора

Выводы

Итак, у нас все-таки получилось подсчитать и выбрать аппарат для самых распространенных вводных автоматов:

• для 20А — трехфазник на 20 кВА или три однофазных на 8 кВА (5 кВт);
• для 25А — трехфазник на 30 кВА или три однофазных на 10 кВА (7 кВт);

По этому же принципу можно подобрать трехфазный стабилизатор напряжения под номинал любого другого вводного автомата.

Надеюсь, удалось максимально помочь с подбором стабилизатора. Если Вы узнали для себя что-то новенькое и считаете эту информацию полезной, нажмите ниже на кнопки социальных сетей и сохраните эту статью себе, чтобы не потерять.

Источник

Как правильно выбрать трехфазный стабилизатор напряжения для дома

Агрегат под названием «стабилизатор напряжения трехфазный» – это сложное электронное устройство, позволяющее поддерживать параметры выходного питания на нужном уровне. Потребность в этих изделиях вызвана нестабильностью сетевого питания 380 Вольт, колебания которого достигают порой опасных величин. При установке стабилизаторов удается уберечь подключенное к нему промышленное и бытовое оборудование, нередко выходящее из строя из-за превышения напряжением предельных значений.

Особенности конструкции

Трехфазный стабилизатор напряжения

По своей конструкции трехфазный стабилизатор – это три однотипных однофазных модуля с общей схемой управления и контроля. Известны два варианта исполнения таких устройств:

• В первом случае это единая конструкция, включающая в себя три независимых контура стабилизации.
• Второй вариант представляет собой три одинаковых однофазных стабилизатора, включенных по схеме «звезда» и размещенных в виде модулей в единой стойке.

Первое из исполнений применяется для обслуживания маломощных потребителей и стоит сравнительно дешево. Но за это приходится расплачиваться серьезными проблемами, возможными при его эксплуатации. При выходе из строя одной из 3-х схем всю конструкцию приходится ремонтировать или обновлять полностью. Вторая модификация (в виде стойки с независимыми модулями) отличается повышенной функциональностью, позволяющей не прерывать подачу питания при неисправности одной из фазных линий. В этом случае напряжение подается на выход напрямую, минуя проблемный модуль.

Однофазный стабилизатор напряжения Энергия СНВТ Hybrid

Особенностью подключения любых модификаций является раздельная подача фазы на каждый из преобразователей, в то время как рабочий ноль у них остается общим. Кроме того, корпуса этих устройств обязательно соединяются с имеющимся на промышленном объекте заземляющим контуром.

Схема управления и контроля стабилизаторов напряжения 380 В работает по особому алгоритму, позволяющему не только корректировать величину выходного напряжения, но и отключать прибор в следующих экстренных случаях:

• величина напряжения одной из фаз ниже или выше критического уровня;
• температура элементов регулировки преобразовательных модулей превышает заданный порог;
• в схеме потребления обнаружен сильный перекос фаз.

Перекос фаз характерен для режима работы с неравномерной нагрузкой, когда значения фазных напряжений смещаются в сторону нуля трансформаторной нейтрали.

В качестве защитного элемента, отключающего нагрузку в аварийной ситуации, применяется встроенный в агрегат 4-х полюсный автомат. Стабилизатор 3-фазный внешне оформлен как вертикально установленная напольная конструкция. На ее переднюю панель, помимо органов управления, выведены индикаторы напряжения, выполненные в виде стрелочных вольтметров или современных цифровых индикаторов.

Принцип работы и сфера применения

Назначение любого стабилизатора состоит в поддержании выходного напряжения на заданном уровне. Для понимания принципа его работы сначала нужно ознакомиться со следующими особенностями внутреннего устройства:

• основой большинства стабилизаторов является преобразователь-трансформатор с регулируемым числом витков на выходе, позволяющим изменять напряжение на них в ту или другую сторону;
• до тех пор, пока показания на входе соответствуют номиналу, с выходной обмотки снимаются нормальные 220 Вольт;
• если напряжение на входе изменилось в большую или меньшую сторону, встроенный в стабилизатор контроллер обрабатывает разницу и подает управляющий сигнал на специальный моторный механизм;
• последний перемещает движок съемника напряжения в нужную сторону, корректируя выходное напряжение до момента достижения им номинала.

Среди выпускаемых промышленность образцов стабилизирующих устройств различают модели с плавной и ступенчатой регулировкой.

Область применения трехфазных стабилизаторов достаточно широка. Они устанавливаются в силовых цепях питания не только на производстве, но и в домашних условиях, в основном – в частных и загородных домах. Стабилизирующие устройства для бытовых нужд, как правило, отличаются невысоким показателем мощности, ограниченным величиной 30-50 кВт. Более энергоемкие агрегаты (до 100 кВт) нередко устанавливаются в городских офисах, в загородных поселках, а так же на небольших предприятиях.

Для личной дачи вполне достаточно устройства, гарантирующего получение на выходе мощности до 50-70 кВт. Промышленные образцы стабилизаторов с заявленной мощностью более 100 кВт устанавливаются в цехах заводов, в медицинских учреждениях, а также на выставочных площадках и в торговых центрах. Устройства с гальванической развязкой по напряжению, работающие в условиях повышенной влажности, востребованы в специализированных медучреждениях, лабораториях и научных центрах.

Виды трехфазных стабилизаторов

Промышленностью налажен выпуск большого количества модификаций стабилизаторов, рассчитанных на работу в трехфазных сетях. Перечень основных типов таких агрегатов:

• релейные и тиристорные устройства;
• электромеханические стабилизаторы;
• феррорезонансные и инверторные модели;
• гибридные приборы.

Каждая из этих позиций нуждается в отдельном рассмотрении.

Релейные и тиристорные образцы

Релейный стабилизатор напряжения SUNTEK PR 1500 ВА

В релейных устройствах для переключения витков выходной катушки встроенного трансформатора используются электромагнитные реле. Системы этого класса отличаются достаточным быстродействием и удобны в работе и обслуживании. Однако из-за механического характера переключений они недостаточно долговечны (ресурс срабатывания реле ограничен). При этом точность регулировки выходных показателей у релейных агрегатов недостаточна для практических нужд.

Тиристорные устройства не содержат механических контактов, так как их переключающая схема построена на основе полупроводниковых приборов. За счет этого показатели надежности и долговечности стабилизатора резко повышаются, а ресурс практически неограничен. Благодаря отлаженному производству современных электронных компонентов стоимость такого устройства невысока.

Электромеханические модели

Электромеханический стабилизатор напряжения

В агрегатах этого типа подстройка выходного напряжения осуществляется путем механического перемещения щеток токосъемника, входящего в состав встроенного сервопривода. Этим и объясняется низкая скорость регулирования выходного параметра, не превышающая 15 Вольт в секунду. К другим недостаткам этих устройств относят:

• излишнюю шумность;
• сильное искрение в процессе работы;
• низкую инерционность (устройство не успевает реагировать на резкие изменения входного напряжения).

Положительным качеством электромеханических приборов является высокая точность выставления выходных показателей (напряжения и мощности).

Феррорезонансные стабилизаторы

Устройство феррорезонансного типа

Этот тип стабилизирующих устройств напоминает обычные трансформаторные модели, у которых магнитопровод имеет ярко выраженную асимметрию. Этим он отличается от типовых конструкций с нелинейными магнитными характеристиками. Существенный недостаток этих агрегатов – низкий КПД по мощности. Кроме того, при необходимости управления большими токовыми нагрузками линейный дроссель получается значительных размеров.

Для снижения габаритов и массы устройства в него введен конденсатор, за счет которого магнитопровод приобретает резонансные свойства. Отсюда и название этого агрегата – феррорезонансный регулятор. Сегодня этот тип стабилизаторов (как и его электромеханический аналог) применяется только в особых случаях. В бытовых условиях на смену им пришли современные электронные приборы, называемые инверторами.

Инверторы

Инверторные модели построены по сложной электронной схеме, включающей в себя несколько ступеней преобразования входного напряжения. Благодаря этому удается получить практически идеальный регулятор, позволяющий поддерживать выходной уровень с недостижимой для других стабилизаторов точностью. Расширен и диапазон допустимых колебаний по входу, а скорость управления ограничена только быстродействием выходных ключевых элементов (высокочастотных транзисторов). Единственный недостаток электронных агрегатов – их высокая стоимость.

Гибридные приборы

Это тип стабилизирующих устройств появился на рынке сравнительно недавно (в 2012 году). Основа его конструкции – механический регулятор, в состав которого введены два преобразователя релейного типа. В нормальном режиме работает только электромеханическое устройство, а дополнительные узлы вступают в действие, когда основной модуль уже не справляется со своими функциями.

Невозможность поддерживать на выходе оптимальный уровень обычно проявляется при слишком заниженных или завышенных входных напряжениях, ограниченных диапазоном от 144 до 256 Вольт. Если эта величина меньше 144 или выше 256 Вольт, начинает работать вторая ступень стабилизации, собранная на э/м реле. Максимальный диапазон регулировки составляет от 105 до 280 Вольт.

Источник