Teknologi moden untuk pampasan kuasa reaktif

Untuk penggunaan elektrik yang rasional, adalah perlu untuk menyediakan kaedah yang menjimatkan untuk pengeluaran, penghantaran dan pengedarannya dengan kerugian yang minimum. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk mengecualikan daripada rangkaian elektrik semua faktor yang membawa kepada berlakunya kerugian. Salah satunya ialah ketinggalan fasa arus yang mengalir dari voltan dengan kehadiran beban induktif, kerana beban dalam rangkaian penghantaran kuasa industri dan isi rumah biasanya mempunyai sifat induktif aktif.

Tujuan sistem pampasan kuasa reaktif terdiri daripada mengimbangi jumlah peralihan fasa dengan memperkenalkan pendahuluan fasa. Ini membawa kepada pengurangan arus yang mengalir melalui rangkaian dan, dengan itu, kepada pengurangan kehilangan aktif parasit dalam wayar dan rangkaian pengedaran. Kemajuan yang diperlukan dicipta dengan menyambungkan kapasitor selari dengan rangkaian bekalan. Untuk kecekapan maksimum, litar pencetus harus disambungkan sedekat mungkin dengan beban induktif.

Sistem pembetulan faktor kuasa mengurangkan komponen reaktif arus yang mengalir melalui rangkaian kuasa. Apabila sifat beban berubah, adalah perlu untuk mengkonfigurasi semula litar pembetulan dengan sewajarnya. Untuk ini, sistem pembetulan automatik biasanya digunakan, yang melakukan sambungan berperingkat atau memutuskan sambungan kapasitor pembetulan individu. Imej secara skematik menunjukkan prinsip penampilan komponen reaktif dalam rangkaian.

Faedah Pembetulan Faktor Kuasa:

• Tempoh bayaran balik adalah dari 8 hingga 24 bulan kerana penurunan harga elektrik. Pembetulan mengurangkan kuasa reaktif dalam sistem. Penggunaan elektrik dikurangkan dan harganya dikurangkan secara berkadar.

• Penggunaan rangkaian yang berkesan. Faktor kuasa tinggi bermakna penggunaan rangkaian pengedaran yang lebih cekap (lebih banyak aliran kuasa bersih untuk jumlah kuasa yang sama).

• Menstabilkan voltan.

• Kurang penurunan voltan.

• Dengan mengurangkan arus yang mengalir, sisi keratan rentas kabel… Sebagai alternatif, dalam sistem sedia ada, kuasa tambahan boleh dihantar melalui kabel keratan rentas tetap.

• Pengurangan kerugian dalam penghantaran elektrik. Peranti penghantaran dan pensuisan beroperasi dengan nilai arus yang lebih rendah. Sehubungan itu, kerugian ohmik juga berkurangan.

Komponen utama sistem pampasan kuasa reaktif

Kapasitor pembetulan faktor kuasa menyediakan pendahuluan fasa yang diperlukan untuk arus yang mengalir, yang mengimbangi ketinggalan fasa dalam litar dengan beban induktif.Kapasitor untuk litar pembetulan faktor kuasa mesti menahan arus masuk besar (> 100 IR) yang berlaku semasa menukar kapasitor. Apabila kapasitor disambung secara selari dalam bateri, arus masuk menjadi lebih tinggi (> 150 IR), kerana arus masuk mengalir bukan sahaja dari litar bekalan, tetapi juga dari kapasitor yang disambung secara selari.

EPCOS AG mengeluarkan kapasitor dengan voltan dari 230 hingga 800V dan kuasa dari 0.25 hingga 100kVAr. Mereka menawarkan kapasitor kering atau berisi minyak bergantung pada keadaan operasi.

Perbezaan utama antara kapasitor pengeluar ini ialah:

-julat operasi luas -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C untuk kapasitor siri MKV);

— menahan arus permulaan sehingga 200 * In daripada nominal (sehingga 300 * In untuk siri padat PhaseCap dan sehingga 500 * In untuk siri MKV);

-hayat perkhidmatan kapasitor dari 100,000 h hingga 300,000 h (pada kelas suhu -40 / D mengikut IEC 60831-1);

— untuk siri padat dan MKV PhaseCap, bilangan operasi yang dibenarkan ialah 10,000 setahun dan 20,000, masing-masing;

— suis tekanan lampau diaktifkan dalam semua 3 fasa, menghapuskan sepenuhnya kemungkinan potensi kejutan pada perumahan pemeluwap;

— operasi dibenarkan sehingga 4000 m di atas paras laut.

— sudah tentu, teknologi penyembuhan diri, gelombang pemotongan, dll. hadir

Pengawal

Pengawal pembetulan faktor kuasa moden adalah berdasarkan mikropemproses. Mikropemproses menganalisis isyarat daripada pengubah semasa dan memberi arahan untuk mengawal bank kapasitor dengan menyambung atau memutuskan sambungan kapasitor individu atau keseluruhan bank.Pengurusan pintar kapasitor pembetulan membolehkan bukan sahaja untuk memastikan beban penuh maksimum bank kapasitor, tetapi juga untuk meminimumkan bilangan operasi pensuisan dan dengan itu untuk mengoptimumkan hayat bank kapasitor.

Dalam barisan produk syarikat EPCOS AG terdapat pengawal 4x, 6 (7m), 12 (13) langkah untuk mengawal kedua-dua penyentuh elektromekanikal dan thyristor. Terdapat juga versi gabungan yang mampu menukar kedua-dua jenis penyentuh secara serentak. Atas permintaan pelanggan, pengawal dilengkapi dengan antara muka untuk menyambung ke komputer atau sistem AMR.

Perbezaan utama antara pengawal pengeluar ini ialah:

-teks-digital menu dalam bahasa Rusia;

— paparan kristal cecair berfungsi dengan baik pada suhu rendah;

— terdapat lampu latar pada paparan;

— menetapkan dan menyimpan parameter utama yang menjejaskan hayat perkhidmatan kapasitor (voltan lampau, kenaikan suhu, harmonik arus dan voltan sehingga 19 termasuk, bilangan permulaan dan masa operasi setiap peringkat)

— terdapat fungsi untuk perlindungan dan penutupan sistem pampasan apabila parameter melebihi, yang menjejaskan hayat kapasitor dan banyak lagi

Model ringkas dan lebih murah juga tersedia untuk digunakan dalam sistem yang lebih ringkas.

Menukar peranti

Penyentuh elektromekanikal atau thyristor digunakan untuk menukar kapasitor dalam sistem pembetulan standard atau kapasitor dan tercekik dalam sistem detun. Kemasukan dalam litar kuasa dilakukan sama ada dengan bantuan sesentuh mekanikal atau dengan menggunakan peranti semikonduktor.Pensuisan elektronik diutamakan, terutamanya apabila pensuisan pantas diperlukan dalam sistem pembetulan dinamik. Sebagai contoh, jika beban utama dalam rangkaian elektrik adalah mesin kimpalan.

Penyentuh elektromekanikal yang dikeluarkan oleh EPCOS AG tersedia dalam kapasiti sehingga 100 kvar. Penyentuh thyristor hari ini mempunyai julat terluas: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar untuk 400V dan 50 kvar dan 200kvar untuk operasi dalam rangkaian 690V.

Pendikit

Rangkaian pengedaran selalunya mempunyai herotan harmonik yang disebabkan oleh penggunaan peranti elektronik moden yang mencipta beban bukan linear. Peranti sedemikian boleh, sebagai contoh, pemacu elektrik terkawal, bekalan kuasa tidak terganggu, balast elektronik, mesin kimpalan, dll. Harmonik boleh membahayakan kapasitor dalam litar penerus, terutamanya jika kapasitor beroperasi pada frekuensi resonans. Termasuk pencekik secara bersiri dengan kapasitor pembetulan membolehkan anda menala frekuensi resonans dalam sistem dan mengelakkan kemungkinan kerosakan padanya.

Harmonik ke-5 dan ke-7 adalah sangat kritikal (250 dan 350 Hz dalam rangkaian 50 Hz). Langkah-langkah kapasitor terumbang-ambing mengurangkan herotan harmonik dalam litar kuasa.

Julat tercekik dari EPCOS AG mempunyai kapasiti dari 10 hingga 200 kvar.

Aksesori

Barisan produk EPCOS AG juga termasuk aksesori untuk membina sistem pembetulan kuasa reaktif mengikut keperluan khas:

— penutup pelindung dan perumah untuk meningkatkan tahap perlindungan kapasitor kepada IP64;

— nyahcas tercekik, membolehkan untuk membuat kelajuan sistem pembetulan kuasa reaktif kira-kira 1 saat tanpa mengurangkan hayat perkhidmatan kapasitor dan perintang nyahcas khas dan tercekik untuk sistem dengan penyentuh thyristor;

— peranti yang membenarkan, tidak seperti pengubah penjumlahan, mengawal sistem 4 sistem pembetulan sekaligus;

— penyesuai untuk menyambungkan pengawal ke voltan sesalur

13 faktor utama dalam membina concealer

Ini patut diberi perhatian apabila mereka bentuk atau memilih pemasangan yang sesuai untuk diri sendiri:

1. Tentukan kuasa rms (kvar) pemuat yang diperlukan untuk pembetulan faktor kuasa.

2. Reka bentuk bank kapasitor sedemikian rupa untuk menyediakan kapasiti langkah pensuisan dalam 15 … 20% daripada kuasa yang diperlukan. Ia tidak perlu memastikan bahawa kapasitor ditukar dalam kenaikan 5% atau 10%, kerana ini hanya akan menghasilkan frekuensi pensuisan yang tinggi, tetapi tidak akan menjejaskan nilai faktor kuasa dengan ketara.

3. Cuba reka bentuk bank kapasitor dengan nilai resolusi standard, sebaik-baiknya gandaan 25 kvar.

4. Jangan lupa untuk memerhatikan jarak minimum yang dibenarkan antara kapasitor (20 mm) dan melindunginya dengan skrin atau jarak yang mencukupi dari pemanasan oleh elemen lain sistem.

5. Suhu di kawasan pemasangan kapasitor tidak boleh melebihi 35? C. Jika tidak, hayat perkhidmatan mereka akan dikurangkan.

Ingat bahawa pemanasan berpanjangan kapasitor dengan hanya 7 ° C di atas norma mengurangkan hayat perkhidmatannya sebanyak 2 kali!

6.Ukur arus harmonik dalam kabel kuasa tanpa kapasitor pembetulan dan pada beban yang berbeza. Tentukan kekerapan dan amplitud maksimum bagi setiap harmonik yang hadir. Kira jumlah herotan harmonik arus: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Kira pekali individu bagi setiap harmonik: THD-IR = 100 IR / I1

8. Ukur kehadiran harmonik dalam voltan bekalan di luar sistem. Jika boleh, ukur mereka pada bahagian voltan tinggi. Kira jumlah herotan harmonik voltan: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Aras harmonik (diukur tanpa kapasitor) di atas atau di bawah THD-I> 10% atau THD-V> 3%.

Jika YA, gunakan penapis yang ditetapkan dan pergi ke langkah 7.

Jika TIDAK, gunakan concealer standard dan langkau langkah 10, 11 dan 12.

10. Tahap harmonik arus ke-3 I3> 0.2 · I5

Jika YA, gunakan penapis dengan p = 14% dan langkau langkah 8.

Jika TIDAK, gunakan penapis dengan p = 7% atau 5.67% dan pergi ke langkah 8.

11. Jika THD -V = 3 … 7% — anda memerlukan penapis dengan p = 7%

> 7% — penapis dengan p = 5.67% diperlukan

> 10% — reka bentuk penapis khas diperlukan. Sila hubungi pejabat perwakilan EPCOS AG di Rusia dan negara-negara CIS.

Jangan berhemat dengan tercekik dengan kehadiran harmonik dalam rangkaian elektrik! Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, «ekonomi» ini akan membawa kepada kegagalan kapasitor dalam masa 6-10 bulan! Menggantikan kapasitor, dengan mengambil kira kos pemasangan, akan menelan kos wang yang sama yang akan pergi ke pemasangan awal tercekik!

12.Pilih komponen yang sesuai menggunakan jadual yang dibangunkan oleh EPCOS (atau bantuan wakil syarikat) untuk pembetulan penapis terlaras dan nilai standard untuk kuasa berkesan, voltan talian, frekuensi dan faktor p yang telah ditetapkan.

Sentiasa gunakan hanya komponen EPCOS tulen yang direka bentuk untuk membina faktor kuasa penapis yang diperbetulkan. Sila ambil perhatian bahawa tercekik ditentukan untuk kuasa berkesannya untuk voltan dan kekerapan bekalan yang dipilih. Kuasa ini ialah kuasa berkesan litar LC pada frekuensi asas.

Penarafan voltan kapasitor penapis yang dinyahtula mestilah lebih tinggi daripada voltan bekalan, kerana sambungan siri induktor akan menyebabkan voltan lampau. Penyentuh kapasitor direka khas untuk operasi yang boleh dipercayai dengan beban kapasitif dan mesti menyediakan arus permulaan yang dikurangkan.

13. Fius atau fius elektromagnet automatik boleh digunakan sebagai peranti perlindungan litar pintas. Fius tidak melindungi kapasitor daripada beban lampau. Ia hanya untuk perlindungan litar pintas. Arus tersandung fius mesti melebihi arus nominal kapasitor sebanyak 1.6 ... 1.8 kali.