Design of a microprocessor based reactive power compensator

Abstract

oz MİKROİŞLEMCİ TABANLI REAKTIF GUÇ KONTROL RÖLESİ TASARIMI Kutluay, Koray Yüksek Lisans, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. M. Mete Bulut Nisan 1999, 185 sayfa Bu çalışmada, mikrodenetleyici tabanlı bir reaktif güç kontrol rölesi tasarlanmış ve imal edilmiştir. Bu cihaz, sistemin güç faktörünü ölçerek, önceden tanımlanmış güç faktörüne ulaşmak için kondansatör bankalarını yüke parallel olarak devreye almakta veya devreden çıkarmaktadır. Söz konusu cihaz 3 faz endüktif yükler için uygundur.Tasarlanan cihaz Fourier Dönüşüm tekniğini kullanarak sistemin statüsünü sürekli kontrol etmekte, harmonik yüklenmesi ve rezonans riskine karşı alarm verirken, rezonans durumunda kondansatör bankalarını devreden çıkararak korumaktadır. Tasarlanan reaktif güç kontrol rölesi aşırı gerilime ve kabin içerisindeki yüksek sıcaklıklara karşı da koruma içermektedir. Ayrıca düşük gerilim ve çok düşük kompanzatör akımı alarmları ile de donatılmıştır. Söz konusu reaktif güç kontrol rölesi arızalı kondansatör gruplarını da tespit ederek kullanıcıya bildirmekte ve kullanım dışına almaktadır. Ayrıca bu cihaz ilk devreye alındığında ve sıfırlanma durumunda sisteme bağlı kondansatör bankalarının ağırlıklarını ölçtüğünden dolayı değişik formatlardaki kondansatör bankaları ile çalışabilmektedir. Tasarlanan reaktif güç kontrol rölesi seri üretime hazır hale getirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Güç faktörü, reaktif güç kompanzasyonu, mikrodenetleyici uygulamaları vı

ABSTRACT DESIGN OF A MICROPROCESSOR-BASED REACTIVE POWER COMPENSATOR Kutluay, Koray M.S. Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor : Assoc. Prof. M. Mete Bulut April 1999, 185 pages Within the scope of this thesis, a microcontroller based reactive power regulator is designed and implemented. This device measures the power factor of the system and it determines the switching patterns of the capacitor banks which brings the measured power factor to the desired power factor setting. The microcontroller based reactive power controller is suitable only for 3 phase balanced inductive loads. mThe status of the system is continuously determined by Fourier Transform Technique and monitored in order to give an alarm for harmonic overloading and resonance risk and to protect the capacitors against resonance by disconnecting all capacitor banks. The controller has the ability of protecting the compensator against overvoltages, and excessive rise of temperature within the compensator cabinet. It is also equipped with undervoltage and very low compensator current alarm facilities. The defective capacitor banks are monitored and kept out of operation by the controller. Since the controller identifies all capacitor banks when it is put into service for the first time or after pressing the reset button, it is applicable to all compensators having different shunt capacitor formats such as 1:2:2,....1: 1:2:2: 1:2:4:..., etc. The implemented reactive power regulator is made ready for mass production. Keywords: Power factor, reactive power compensation, microcontroller application IV