Reaktyviosios galios kompensavimas įrenginiuose su dujų išlydžio lempomis
Jei grandinėje nėra specialių kompensuojamųjų kondensatorių, tada fluorescencinės lempos - balasto komplekto galios koeficientas, prijungtas prie tinklo, yra labai mažas ir yra 0,5 - 0,55 diapazone. Grandinėse, kuriose nuosekliai įtraukiamos dvi lempos (pavyzdžiui, 2ABZ-40 tipo valdymo įtaisas), galios koeficientas siekia 0,7, o grandinėse su dviem lempomis, veikiančiomis „padalytos fazės“ principu (pavyzdžiui, 2UBK-40 tipo valdymo įtaisas) — 0,9 — 0,95.
Esant mažam galios koeficientui, tinkle didėja srovės, todėl gali tekti padidinti laidų skerspjūvį, tinklo įrenginių vardinius duomenis ir transformatorių galią. Tinklo nuostoliai taip pat šiek tiek padidėja. Dėl šių priežasčių PUE dar visai neseniai reikalavo, kad galios koeficientas būtų padidintas iki 0,95 jau tose vietose, kur sumontuotos lempos.
Tačiau iš esmės galimas ir individualus reaktyviosios galios kompensavimas – tiesiai prie lempų – ir grupinis kompensavimas, kai kondensatoriai montuojami ant ekranų ir aptarnauja visą lempų grupę.
Grupinis kompensavimas turi tam tikrų privalumų: grupiniai kondensatoriai gali būti patikimesni ir ilgaamžiškesni nei šiuo metu naudojami individualūs atsitiktiniai kondensatoriai, kurie nėra specialiai sukurti konkrečiam pritaikymui. Kai kuriais skaičiavimais, grupinis kompensavimas taip pat yra ekonomiškesnis nei individualus kompensavimas.
Galimybė naudoti vieną ar kitą kompensavimo sistemą turi būti toliau tiriama, o problemos sprendimas visų pirma priklausys nuo to, kokius naujus grupinių ir individualių kondensatorių tipus priims pramonė.
Tuo tarpu kai balastai mūsų įrenginiuose naudojami beveik vien tik pagal dviejų lempų paleidimo grandinę, kompensavimo klausimas išsprendžiamas, taip sakant, automatiškai: tie patys kondensatoriai, kurie sukuria pirmaujančią srovę lempos grandinėje, taip pat suteikia galios koeficiento padidėjimas iki maždaug 0,92.
MGL ir DRL lempoms naudojamas tiek individualus, tiek grupinis reaktyviosios galios kompensavimas.
DRL – PRA lempų rinkinio galios koeficientas yra apie 0,57, todėl, kaip minėta aukščiau, tinklelis gali būti sunkesnis. Reaktyviosios galios kompensavimas gali atleisti nuo tinklo, bet savo ruožtu apima santykinai brangių individualių ar grupinių kondensatorių įrengimą.
Turimais duomenimis, norint padidinti galios koeficientą iki 0,9 — 0,95 220 V, 50 Hz tinkluose su lankinėmis lempomis, reikia sumontuoti kondensatorius, kurių galia yra tokia (vienai lempai):
Lempos galia, W 1000 750 500 250 Talpos kondensatoriai, μF 80 60 40 20
Tokios talpos kondensatorių šiuo metu nėra, o tai riboja individualios kompensacijos naudojimą.Iš pramonės gaminamų tinkamiausi yra MBGO tipo metaliniai-popieriniai kondensatoriai, kurių talpa 10 μF, įtampa 600 V. Šie kondensatoriai turi būti jungiami lygiagrečiai ir montuojami plieninėse dėžėse (pvz. lempa, kurios galia 1000 W, būtina dėžė, kurios matmenys 380x300x200 mm) kartu su išlydžio rezistoriais, kurie užtikrina greitą kondensatorių iškrovimą juos išjungus.
Iškrovos varža R nustatoma pagal formulę, Ohm:
kurioje kondensatoriaus Q reaktyvioji galia kvar randama pagal santykį
čia C yra kondensatoriaus talpa, μF; U — kondensatoriaus gnybtų įtampa, kV.
MBGO kondensatoriaus, kurio talpa 10 μF, reaktyvioji galia Q yra 0,15 kvar. 1000 W lempoms galima priimti 620 000 omų, dengtų anglimi, varžą, 750 vatų – 825 000 omų.
Grupiniu būdu kompensuotuose įrenginiuose reikiamą kondensatoriaus galią Q galima nustatyti pagal formulę
kur P – instaliuota galia, kW, įskaitant balasto nuostolius; φ1 ir φ2 yra fazių poslinkio kampai, atitinkantys norimas (φ2) ir pradines (φ1) galios koeficiento reikšmes.
Norint padidinti galios koeficientą nuo 0,57 iki 0,95 kiekvienam 1 kW sumontuotos galios, reikalingi 1,1 kvar kondensatoriai. Su grupine kompensacija gali būti naudojami KM-0,38-25 tipo trifaziai popieriniai alyvos kondensatoriai, kurių talpa 25 kvar, taip pat kiti mažesnės galios, pavyzdžiui, 10 kvar.
Ryžiai. 1. Galima grupinės linijos prijungimo schema su grupinės linijos galios koeficiento kompensavimu
Ryžiai. 2. Išlydžio varžų su kondensatoriumi KM-0,38-25 įtraukimo schema
Kiekvieno 25 kvar kondensatoriaus pakanka 22 kW grupei, įskaitant balasto nuostolius. Grupės gali būti išsišakojusios už kondensatoriaus įrenginio, kaip parodyta fig. 1. Linijose su KM-0,38-25 kondensatoriais mašinos pertraukiklio nustatymas neviršija 40 A, o kiekvienos lygiagrečios linijos srovė yra 36 A.
Kondensatorių KM-0,38-25 iškrovos varža, apskaičiuota pagal pirmąją formulę, neturėtų viršyti 87 000 omų. Kiekviename kondensatoriuje gali būti vienas U1 tipo vamzdžio varža, kurios galia yra 150 W, varža 40 000 omų, su dviem 20 000 omų sekcijomis, sujungtomis pagal pav. 2.
Kondensatoriai kartu su rezistoriais montuojami šalia skydų plieninėse spintelėse, dažniausiai nuo trijų iki penkių spintelėje. Penkių kondensatorių spintelės matmenys yra 1250 x 1450 x 700 mm.
Grupinis reaktyviosios galios kompensavimas pastotėje gali būti atliekamas su tais pačiais KM kondensatoriais, sumontuotais baterijose ir naudojant įeinančias spinteles jungiant juos prie pastočių šynų.
„Tyazhpromelectroproject“ atlikti lyginamieji skaičiavimai parodė, kad variantas su reaktyviosios galios kompensavimu pagal plokščių grupines linijas ekonomiškai yra beveik lygiavertis variantui be reaktyviosios galios kompensavimo. Tačiau tam tikra pirmenybė gali būti teikiama kompensuojamam variantui, kuris turi papildomų pranašumų aukštos įtampos pusėje. Be to, visais atvejais, kai dėl kompensacijos nebuvimo reikia padidinti transformatoriaus galią, kompensavimo galimybė yra neginčijama.
Reaktyviosios galios kompensavimo rekomenduojama atsisakyti tais atvejais, kai prie transformatoriaus prijungiama perkompensuota apkrova arba kai yra per didelė kompensacija komunalinio tiekimo aukštos įtampos pusėje.
Iš to, kas pasakyta, aišku, kad reaktyviosios galios kompensavimo apšvietimo tinkluose klausimas negali būti išspręstas atskirai nuo viso maitinimo problemų spektro ir išsamiai neatsižvelgus į vietos sąlygas.
Galima pridurti, kad jei tiekimo apšvietimo tinklai labai trumpi, kondensatorių montavimas prie grupinių ekranų vargu ar sumažina laidžio metalo sąnaudas, nors dėl to gali sumažėti grupių skaičius. Atsižvelgiant į dirbtuvių dydį ir apšvietimo valdymo reikalavimus, pastarasis gali būti reikšmingas arba nereikšmingas.
Taigi daugeliu atvejų klausimo dėl reaktyviosios galios kompensavimo įrenginiuose su DRL lempomis poreikio ir būdų sprendimas yra visiškai elektros tiekėjų kompetencija.
Prie individualaus reaktyviosios galios kompensavimo tikslingumo klausimo bus galima grįžti po to, kai pramonė sukurs ir išplėtoja specialius patikimus DRL lempų kondensatorius, patvarius ir pigius; naudojant kondensatorius, tokius kaip MBGO ar pan., individualus kompensavimas yra akivaizdžiai netinkamas.Tačiau visada reikia turėti omenyje svarbų eksploatacinį pranašumą, kai valdymo bloke arba dažniausiai šalia lempų montuojami kondensatoriai, ty kondensatorių išjungimas tuo pačiu metu kaip ir lempos.
Kai kurios įmonės dabar tiekia balastus su kompensaciniais kondensatoriais.Dėl patikimo pastarojo dizaino tai, žinoma, labai patogu.