Šiuolaikinės reaktyviosios galios kompensavimo technologijos

Norint racionaliai naudoti elektros energiją, būtina numatyti ekonomiškus jos gamybos, perdavimo ir paskirstymo būdus su minimaliais nuostoliais. Norėdami tai padaryti, iš elektros tinklų būtina pašalinti visus veiksnius, lemiančius nuostolių atsiradimą. Vienas iš jų yra tekančios srovės fazinis atsilikimas nuo įtampos esant indukcinei apkrovai, nes pramoninių ir buitinių elektros perdavimo tinklų apkrovos dažniausiai turi aktyvų-indukcinį pobūdį.

Sistemų paskirtis reaktyviosios galios kompensavimas susideda iš viso fazės poslinkio kompensavimo įvedant fazės pažangą. Dėl to sumažėja tinklais tekanti srovė ir atitinkamai sumažėja parazitiniai aktyvieji nuostoliai laiduose ir skirstomajame tinkle. Reikiama pažanga sukuriama lygiagrečiai su maitinimo tinklu jungiant kondensatorius. Siekiant maksimalaus efektyvumo, paleidimo grandinė turi būti prijungta kuo arčiau indukcinės apkrovos.

Galios koeficiento korekcijos sistemos sumažina elektros tinklu tekančios srovės reaktyviąją dedamąją. Pasikeitus apkrovos pobūdžiui, reikia atitinkamai perkonfigūruoti korekcijos grandines. Tam dažniausiai naudojamos automatinės korekcijos sistemos, kurios atlieka laipsnišką atskirų korekcinių kondensatorių pajungimą arba atjungimą. Vaizdas, kuriame schematiškai parodytas reaktyviųjų komponentų atsiradimo tinkluose principas.

Galios koeficiento korekcijos pranašumai:

• Atsipirkimo laikotarpis – nuo ​​8 iki 24 mėnesių dėl atpigusios elektros energijos. Pataisymai sumažina reaktyviąją galią sistemoje. Mažinamas elektros suvartojimas ir proporcingai mažinama jos kaina.

• Efektyvus tinklų naudojimas. Didelis galios koeficientas reiškia efektyvesnį skirstomųjų tinklų naudojimą (daugiau grynosios galios srautų už tą pačią bendrą galią).

• Stabilizuojanti įtampa.

• Mažesnis įtampos kritimas.

• Sumažinus tekančią srovę, šoninė kabelio skerspjūvis… Arba esamose sistemose papildoma galia gali būti perduodama pastovaus skerspjūvio kabeliu.

• Nuostolių mažinimas perduodant elektros energiją. Perdavimo ir perjungimo įrenginiai veikia su mažesne srovės verte. Atitinkamai sumažėja ir ominiai nuostoliai.

Pagrindiniai reaktyviosios galios kompensavimo sistemų komponentai

Galios koeficiento koregavimo kondensatoriai suteikia reikiamą fazės pažangą tekėjusiai srovei, kuri kompensuoja fazės atsilikimą grandinėse su indukcinėmis apkrovomis.Galios koeficiento korekcijos grandinių kondensatoriai turi atlaikyti dideles įjungimo sroves (> 100 IR), kurios atsiranda perjungiant kondensatorius. Akumuliatoriuje lygiagrečiai sujungus kondensatorius, įsijungimo srovės tampa dar didesnės (> 150 IR), nes įjungimo srovė teka ne tik iš maitinimo grandinių, bet ir iš lygiagrečiai sujungtų kondensatorių.

EPCOS AG gamina kondensatorius, kurių įtampa nuo 230 iki 800 V ir galia nuo 0,25 iki 100 kVAr. Priklausomai nuo darbo sąlygų, jie siūlo sausus arba alyvos užpildytus kondensatorius.

Pagrindiniai šio gamintojo kondensatorių skirtumai yra šie:

-platus veikimo diapazonas -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C MKV serijos kondensatoriams);

— atlaiko paleidimo sroves iki 200 * In vardinės (iki 300 * In PhaseCap kompaktinėms serijoms ir iki 500 * In MKV serijoms);

-kondensatorių tarnavimo laikas nuo 100 000 h iki 300 000 h (temperatūrų klasėje -40 / D pagal IEC 60831-1);

— PhaseCap compact ir MKV serijoms leistinas operacijų skaičius yra atitinkamai 10 000 ir 20 000 per metus;

— viršslėgio jungiklis įjungiamas visose 3 fazėse, visiškai pašalinant galimo smūgio į kondensatoriaus korpusą galimybę;

— leidžiama eksploatuoti iki 4000 m virš jūros lygio.

- žinoma, savigydos technologija, bangų pjovimas ir kt. yra

Valdikliai

Šiuolaikiniai galios koeficiento korekcijos valdikliai yra pagrįsti mikroprocesoriais. Mikroprocesorius analizuoja signalą iš srovės transformatoriaus ir duoda komandas valdyti kondensatorių blokus prijungiant arba atjungiant atskirus kondensatorius arba ištisas baterijas.Išmanus korekcinių kondensatorių valdymas leidžia ne tik užtikrinti maksimalią pilną kondensatorių baterijų apkrovą, bet ir iki minimumo sumažinti perjungimo operacijų skaičių ir taip optimizuoti kondensatorių baterijos tarnavimo laiką.

Įmonės EPCOS AG gaminių linijoje yra 4x, 6 (7m), 12 (13) žingsnių valdikliai, skirti valdyti tiek elektromechaninius, tiek tiristorinius kontaktorius. Taip pat yra kombinuotų versijų, galinčių vienu metu perjungti abiejų tipų kontaktorius. Klientui pageidaujant, valdikliai aprūpinti sąsaja, skirta prisijungti prie kompiuterio arba AMR sistemos.

Pagrindiniai šio gamintojo valdiklių skirtumai yra šie:

-tekstinis-skaitmeninis meniu rusų kalba;

— skystųjų kristalų ekranas gerai veikia esant žemai temperatūrai;

— ekrane yra apšvietimas;

- pagrindinių parametrų, turinčių įtakos kondensatorių eksploatavimo trukmei, fiksavimas ir saugojimas (viršįtampis, temperatūros kilimas, srovės ir įtampos harmonikos iki 19 imtinai, paleidimų skaičius ir kiekvienos pakopos veikimo laikas)

- yra kompensavimo sistemos apsaugos ir išjungimo funkcijos, kai viršijami parametrai, kurie turi įtakos kondensatorių ir daugelio kitų tarnavimo laikui

Taip pat galima naudoti supaprastintus ir pigesnius modelius, skirtus naudoti paprastesnėse sistemose.

Perjungimo įrenginiai

Elektromechaniniai arba tiristoriniai kontaktoriai naudojami kondensatoriams perjungti standartinėse ištaisymo sistemose arba kondensatoriams ir droseliams perjungti išderintose sistemose. Įtraukimas į maitinimo grandines atliekamas naudojant mechaninius kontaktus arba naudojant puslaidininkinius įtaisus.Pirmenybė teikiama elektroniniam perjungimui, ypač kai reikalingas greitas perjungimas dinaminėse korekcijos sistemose. Pavyzdžiui, jei pagrindinė apkrova elektros tinkle yra suvirinimo aparatai.

EPCOS AG gaminami elektromechaniniai kontaktoriai yra iki 100 kvar talpos. Tiristoriniai kontaktoriai šiandien turi plačiausią asortimentą: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar 400 V ir 50 kvar ir 200 kvar, skirti darbui 690 V tinkluose.

Droseliai

Paskirstymo tinklai dažnai turi harmoninių iškraipymų, kuriuos sukelia šiuolaikinių elektroninių prietaisų, sukuriančių netiesinę apkrovą, naudojimas. Tokiais įtaisais gali būti, pavyzdžiui, valdomos elektros pavaros, nepertraukiamo maitinimo šaltiniai, elektroniniai balastai, suvirinimo aparatai ir kt. Harmonikos gali būti pavojingos lygintuvų grandinėse esantiems kondensatoriams, ypač jei kondensatoriai veikia rezonansiniu dažniu. Įtraukus droselį nuosekliai su korekcijos kondensatoriumi, galite šiek tiek sureguliuoti rezonansinį dažnį sistemoje ir išvengti galimos žalos.

5 ir 7 harmonikos yra ypač svarbios (250 ir 350 Hz 50 Hz tinkle). Pažeistos kondensatoriaus pakopos sumažina harmoninius iškraipymus maitinimo grandinėse.

EPCOS AG droselio diapazonas yra nuo 10 iki 200 kvar.

Priedai

EPCOS AG produktų linijoje taip pat yra priedai, skirti reaktyviosios galios korekcijos sistemoms statyti pagal specialius reikalavimus:

— apsauginiai dangteliai ir korpusai, siekiant padidinti kondensatorių apsaugos laipsnį iki IP64;

— iškrovos droseliai, leidžiantys reaktyviosios galios koregavimo sistemos greitį padaryti apie 1 sekundę, nesumažinant kondensatorių ir specialių iškrovos rezistorių bei droselių, skirtų sistemoms su tiristoriniais kontaktoriais, tarnavimo laiko;

— įrenginiai, leidžiantys, skirtingai nei sumavimo transformatorius, vienu metu valdyti 4 korekcijos sistemų sistemą;

— adapteriai valdikliui prijungti prie tinklo įtampos

Pagrindiniai 13 faktorių kuriant maskuoklį

Į tai verta atkreipti dėmesį kuriant ar pasirenkant sau tinkamą instaliaciją:

1. Nustatykite reikiamą kondensatoriaus kvadratinę galią (kvar) galios koeficiento korekcijai.

2. Kondensatorių bloką suprojektuokite taip, kad perjungimo žingsnio talpa būtų 15…20% reikiamos galios. Nebūtina užtikrinti, kad kondensatoriai būtų perjungiami 5% arba 10% žingsniais, nes tai tik padidins perjungimo dažnį, bet neturės pastebimos įtakos galios koeficiento vertei.

3. Pabandykite suprojektuoti kondensatorių banką su standartinėmis skiriamosios gebos reikšmėmis, pageidautina, kartotinėmis 25 kvar.

4. Nepamirškite laikytis minimalių leistinų atstumų tarp kondensatorių (20 mm) ir apsaugoti juos ekranais arba pakankamu atstumu nuo kitų sistemos elementų įkaitimo.

5. Temperatūra kondensatorių montavimo srityje neturi viršyti 35? C. Priešingu atveju sutrumpės jų tarnavimo laikas.

Atminkite, kad ilgalaikis kondensatoriaus kaitinimas tik 7 ° C viršija normą sumažina jo tarnavimo laiką 2 kartus!

6.Išmatuokite harmonines sroves maitinimo kabe be korekcinio kondensatoriaus ir esant skirtingoms apkrovoms. Nustatykite kiekvienos esančios harmonikos dažnį ir didžiausią amplitudę. Apskaičiuokite bendrą srovės harmoninį iškraipymą: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Apskaičiuokite kiekvienos harmonikos individualius koeficientus: THD-IR = 100 IR / I1

8. Išmatuokite harmonikų buvimą maitinimo įtampoje už sistemos ribų. Jei įmanoma, išmatuokite juos aukštos įtampos pusėje. Apskaičiuokite bendrą įtampos harmoninį iškraipymą: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Harmoninis lygis (matuojamas be kondensatoriaus) didesnis arba mažesnis nei THD-I> 10% arba THD-V> 3%.

Jei TAIP, naudokite nustatytą filtrą ir pereikite prie 7 veiksmo.

Jei NE, naudokite įprastą maskavimo priemonę ir praleiskite 10, 11 ir 12 veiksmus.

10. 3 srovės harmonikos lygis I3> 0,2 · I5

Jei TAIP, naudokite filtrą su p = 14% ir praleiskite 8 veiksmą.

Jei NE, naudokite filtrą, kurio p = 7 % arba 5,67 %, ir pereikite prie 8 veiksmo.

11. Jei THD -V = 3 … 7% — jums reikia filtro su p = 7%

> 7 % — reikalingas filtras, kurio p = 5,67 %

> 10 % – reikalinga speciali filtro konstrukcija. Kreipkitės į EPCOS AG atstovybę Rusijoje ir NVS šalyse.

Netaupykite droselių, kai elektros tinkle yra harmonikų! Kaip rodo praktika, ši „ekonomija“ suges kondensatoriai per 6–10 mėnesių! Kondensatorių keitimas, atsižvelgiant į montavimo išlaidas, kainuos tuos pačius pinigus, kurie bus skirti pradiniam droselių montavimui!

12.Pasirinkite tinkamus komponentus naudodami EPCOS (arba įmonės atstovo pagalbos) sukurtas lenteles sureguliuotiems filtrų korektoriams ir standartines efektyvios galios, linijos įtampos, dažnio ir iš anksto nustatyto p koeficiento reikšmes.

Visada naudokite tik originalius EPCOS komponentus, sukurtus pakoreguotiems filtro galios koeficientams sukurti. Atkreipkite dėmesį, kad droseliai yra nurodyti jų efektyviajai galiai esant pasirinktai maitinimo įtampai ir dažniui. Ši galia yra efektyvioji LC grandinės galia esant pagrindiniam dažniui.

Atjungtų filtrų kondensatorių vardinė įtampa turi būti aukštesnė už maitinimo įtampą, nes nuosekliai prijungus induktyvumo ritę sukels viršįtampą.Kondensatorių kontaktoriai yra specialiai sukurti patikimam darbui esant talpinėms apkrovoms ir turi užtikrinti sumažintą paleidimo srovę.

13. Saugikliai arba automatiniai elektromagnetiniai saugikliai gali būti naudojami kaip apsaugos nuo trumpojo jungimo įtaisai. Saugikliai neapsaugo kondensatorių nuo perkrovos. Jie skirti tik apsaugai nuo trumpojo jungimo. Saugiklio išjungimo srovė turi 1,6 ... 1,8 karto viršyti vardinę kondensatoriaus srovę.