Mūsdienu tehnoloģijas reaktīvās jaudas kompensēšanai

Elektroenerģijas racionālai izmantošanai ir nepieciešams nodrošināt ekonomiskas metodes tās ražošanai, pārvadei un sadalei ar minimāliem zudumiem. Lai to izdarītu, no elektriskajiem tīkliem ir jāizslēdz visi faktori, kas izraisa zaudējumu rašanos. Viens no tiem ir plūstošās strāvas fāzes nobīde no sprieguma induktīvās slodzes klātbūtnē, jo slodzēm rūpnieciskajos un sadzīves elektropārvades tīklos parasti ir aktīvs-induktīvs raksturs.

Sistēmu mērķis reaktīvās jaudas kompensācija sastāv no kopējās fāzes nobīdes kompensēšanas, ieviešot fāzes progresu. Tas noved pie strāvas, kas plūst caur tīkliem, samazināšanās un attiecīgi parazītu aktīvo zudumu samazināšanās vados un sadales tīklā. Nepieciešamais virziens tiek radīts, pieslēdzot kondensatorus paralēli barošanas tīklam. Lai panāktu maksimālu efektivitāti, sprūda ķēdei jābūt savienotai pēc iespējas tuvāk induktīvās slodzei.

Jaudas koeficienta korekcijas sistēmas samazina strāvas reaktīvo komponentu, kas plūst caur elektrotīklu. Mainoties slodzes raksturam, ir nepieciešams attiecīgi pārkonfigurēt korekcijas ķēdes. Tam parasti tiek izmantotas automātiskās korekcijas sistēmas, kas veic atsevišķu korekcijas kondensatoru pakāpenisku pieslēgšanu vai atvienošanu. Attēls, kas shematiski parāda reaktīvo komponentu parādīšanās principu tīklos.

Jaudas koeficienta korekcijas priekšrocības:

• Atmaksāšanās laiks ir no 8 līdz 24 mēnešiem, pateicoties elektroenerģijas cenas samazinājumam. Korekcijas samazina reaktīvo jaudu sistēmā. Tiek samazināts elektroenerģijas patēriņš un proporcionāli samazināta tās cena.

• Efektīva tīklu izmantošana. Augsts jaudas koeficients nozīmē efektīvāku sadales tīklu izmantošanu (vairāk tīrās jaudas plūsmas ar vienu un to pašu kopējo jaudu).

• Stabilizējošais spriegums.

• Mazāks sprieguma kritums.

• Samazinot plūstošo strāvu, sānu kabeļa šķērsgriezums… Alternatīvi, esošajās sistēmās papildu jaudu var pārsūtīt pa nemainīga šķērsgriezuma kabeli.

• Zaudējumu samazināšana elektroenerģijas pārvadē. Pārraides un komutācijas ierīces darbojas ar zemāku strāvas vērtību. Attiecīgi samazinās arī omi zudumi.

Reaktīvās jaudas kompensācijas sistēmu galvenās sastāvdaļas

Jaudas koeficienta korekcijas kondensatori nodrošina nepieciešamo fāzes progresu plūstošajai strāvai, kas kompensē fāzes nobīdi ķēdēs ar induktīvām slodzēm.Jaudas koeficienta korekcijas ķēžu kondensatoriem jāiztur lielas ieslēgšanas strāvas (> 100 IR), kas rodas, pārslēdzot kondensatorus. Akumulatorā paralēli pieslēdzot kondensatorus, ieslēgšanas strāvas kļūst vēl lielākas (> 150 IR), jo ieslēgšanas strāva plūst ne tikai no barošanas ķēdēm, bet arī no paralēli pieslēgtajiem kondensatoriem.

EPCOS AG ražo kondensatorus ar spriegumu no 230 līdz 800 V un jaudu no 0,25 līdz 100 kVAr. Tie piedāvā sausus vai ar eļļu pildītus kondensatorus atkarībā no darbības apstākļiem.

Galvenās atšķirības starp šī ražotāja kondensatoriem ir:

-plašs darbības diapazons -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C MKV sērijas kondensatoriem);

— iztur starta strāvu līdz 200 * In no nominālās (līdz 300 * In PhaseCap kompaktajai sērijai un līdz 500 * In MKV sērijai);

-kondensatoru kalpošanas laiks no 100 000 h līdz 300 000 h (temperatūras klasē -40 / D saskaņā ar IEC 60831-1);

— PhaseCap compact un MKV sērijām pieļaujamais operāciju skaits ir attiecīgi 10 000 gadā un 20 000;

— pārspiediena slēdzis tiek aktivizēts visās 3 fāzēs, pilnībā novēršot iespējamu kondensatora korpusa triecienu;

— ekspluatācija atļauta līdz 4000 m virs jūras līmeņa.

— protams, pašatveseļošanās tehnoloģija, viļņu griešana utt. ir klāt

Kontrolieri

Mūsdienu jaudas koeficienta korekcijas kontrolieri ir balstīti uz mikroprocesoriem. Mikroprocesors analizē signālu no strāvas transformatora un dod komandas vadīt kondensatoru blokus, pievienojot vai atvienojot atsevišķus kondensatorus vai veselas bankas.Korekcijas kondensatoru inteliģentā vadība ļauj ne tikai nodrošināt kondensatoru banku bloku maksimālo pilno slodzi, bet arī minimizēt pārslēgšanas operāciju skaitu un tādējādi optimizēt kondensatoru bloku kalpošanas laiku.

Uzņēmuma EPCOS AG produktu līnijā ir 4x, 6 (7m), 12 (13) soļu kontrolleri gan elektromehānisko, gan tiristoru kontaktoru vadībai. Ir arī kombinētas versijas, kas spēj vienlaikus pārslēgt abus kontaktoru veidus. Pēc klienta pieprasījuma kontrolieri ir aprīkoti ar saskarni savienošanai ar datoru vai AMR sistēmu.

Galvenās atšķirības starp šī ražotāja kontrolieriem ir:

-teksta-digitālā izvēlne krievu valodā;

— šķidro kristālu displejs labi darbojas zemā temperatūrā;

— displejā ir fona apgaismojums;

- galveno parametru, kas ietekmē kondensatoru kalpošanas laiku, fiksēšana un uzglabāšana (pārspriegums, temperatūras paaugstināšanās, strāvas un sprieguma harmonikas līdz 19 ieskaitot, palaišanas reižu skaits un katra posma darbības laiks)

— ir funkcijas aizsardzībai un kompensācijas sistēmas izslēgšanai, ja tiek pārsniegti parametri, kas ietekmē kondensatoru kalpošanas laiku un daudzas citas

Ir pieejami arī vienkāršoti un lētāki modeļi izmantošanai vienkāršākās sistēmās.

Komutācijas ierīces

Elektromehāniskos vai tiristoru kontaktorus izmanto, lai pārslēgtu kondensatorus standarta taisngriežu sistēmās vai kondensatorus un droseles atskaņotās sistēmās. Iekļaušana strāvas ķēdēs tiek veikta vai nu ar mehānisku kontaktu palīdzību, vai izmantojot pusvadītāju ierīces.Priekšroka tiek dota elektroniskai pārslēgšanai, īpaši, ja dinamiskās korekcijas sistēmās ir nepieciešama ātra pārslēgšana. Piemēram, ja galvenā slodze elektrotīklā ir metināšanas iekārtas.

EPCOS AG ražotie elektromehāniskie kontaktori ir pieejami ar jaudu līdz 100 kvar. Tiristoru kontaktoriem mūsdienās ir visplašākais diapazons: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar 400 V un 50 kvar un 200 kvar darbam 690 V tīklos.

Droseles

Sadales tīklos bieži ir harmoniski traucējumi, ko izraisa modernu elektronisku ierīču izmantošana, kas rada nelineāru slodzi. Šādas ierīces var būt, piemēram, vadāmas elektriskās piedziņas, nepārtrauktās barošanas avoti, elektroniskie balasti, metināšanas aparāti uc Harmonikas var būt bīstamas kondensatoriem taisngriežu ķēdēs, īpaši, ja kondensatori darbojas ar rezonanses frekvenci. Droseles iekļaušana virknē ar korekcijas kondensatoru ļauj nedaudz noregulēt rezonanses frekvenci sistēmā un izvairīties no iespējamiem tās bojājumiem.

5. un 7. harmonika ir īpaši svarīgas (250 un 350 Hz 50 Hz tīklā). Izjauktas kondensatora pakāpes samazina harmoniskos traucējumus strāvas ķēdēs.

EPCOS AG droseles jauda ir no 10 līdz 200 kvar.

Piederumi

EPCOS AG produktu līnija ietver arī piederumus reaktīvās jaudas korekcijas sistēmu būvniecībai atbilstoši īpašām prasībām:

— aizsargvāciņi un korpusi, lai paaugstinātu kondensatoru aizsardzības pakāpi līdz IP64;

— izlādes droseles, kas ļauj veikt reaktīvās jaudas korekcijas sistēmas ātrumu aptuveni 1 sekundi, nesamazinot kondensatoru un speciālo izlādes rezistoru un droseles kalpošanas laiku sistēmām ar tiristoru kontaktoriem;

— ierīces, kas ļauj atšķirībā no summējošā transformatora vadīt 4 korekcijas sistēmu sistēmu vienlaikus;

— adapteri kontroliera pievienošanai tīkla spriegumam

Galvenie 13 faktori korektora veidošanā

Tam ir vērts pievērst uzmanību, izstrādājot vai izvēloties sev pareizo instalāciju:

1. Nosakiet nepieciešamo kondensatora efektīvo jaudu (kvar) jaudas koeficienta korekcijai.

2. Kondensatoru banku projektēt tā, lai nodrošinātu pārslēgšanas pakāpiena kapacitāti 15 … 20% robežās no nepieciešamās jaudas. Nav nepieciešams nodrošināt, lai kondensatori tiktu pārslēgti ar 5% vai 10% soli, jo tas radīs tikai augstu pārslēgšanas frekvenci, bet būtiski neietekmēs jaudas koeficienta vērtību.

3. Mēģiniet izveidot kondensatora banku ar standarta izšķirtspējas vērtībām, vēlams 25 kvar daudzkārtnām.

4. Neaizmirstiet ievērot minimālos pieļaujamos attālumus starp kondensatoriem (20 mm) un aizsargāt tos ar ekrāniem vai pietiekamu attālumu no citu sistēmas elementu sildīšanas.

5. Temperatūra kondensatoru uzstādīšanas zonā nedrīkst pārsniegt 35? C. Pretējā gadījumā to kalpošanas laiks tiks samazināts.

Atcerieties, ka ilgstoša kondensatora sildīšana tikai par 7 ° C virs normas samazina tā kalpošanas laiku 2 reizes!

6.Izmēriet harmoniskās strāvas barošanas kabelī bez korekcijas kondensatora un pie dažādām slodzēm. Nosakiet katras esošās harmonikas frekvenci un maksimālo amplitūdu. Aprēķiniet strāvas kopējo harmonisko kropļojumu: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Aprēķiniet katras harmonikas individuālos koeficientus: THD-IR = 100 IR / I1

8. Izmēriet harmoniku klātbūtni barošanas spriegumā ārpus sistēmas. Ja iespējams, izmēriet tos augstsprieguma pusē. Aprēķiniet kopējo sprieguma harmonisko kropļojumu: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Harmoniskais līmenis (mērīts bez kondensatora) virs vai zem THD-I> 10% vai THD-V> 3%.

Ja JĀ, izmantojiet iestatīto filtru un pārejiet uz 7. darbību.

Ja NĒ, izmantojiet standarta korektoru un izlaidiet 10., 11. un 12. darbību.

10. 3.strāvas harmonikas līmenis I3> 0,2 · I5

Ja JĀ, izmantojiet filtru ar p = 14% un izlaidiet 8. darbību.

Ja NĒ, izmantojiet filtru ar p = 7% vai 5,67% un pārejiet uz 8. darbību.

11. Ja THD -V = 3 … 7% — nepieciešams filtrs ar p = 7%

> 7% — nepieciešams filtrs ar p = 5,67%.

> 10% — nepieciešama īpaša filtra konstrukcija. Lūdzu, sazinieties ar EPCOS AG pārstāvniecību Krievijā un NVS valstīs.

Netaupiet ar droseles harmoniku klātbūtnē elektrotīklā! Kā liecina prakse, šī "ekonomija" novedīs pie kondensatoru atteices 6-10 mēnešu laikā! Kondensatoru nomaiņa, ņemot vērā uzstādīšanas izmaksas, maksās to pašu naudu, kas tiks piešķirta sākotnējai droseļu uzstādīšanai!

12.Izvēlieties atbilstošās sastāvdaļas, izmantojot EPCOS (vai uzņēmuma pārstāvja palīdzības) izstrādātās tabulas pielāgotajiem filtru korektoriem un efektīvas jaudas, līnijas sprieguma, frekvences un iepriekš noteikta p koeficienta standarta vērtības.

Vienmēr izmantojiet tikai oriģinālos EPCOS komponentus, kas izstrādāti, lai izveidotu koriģētus filtra jaudas koeficientus. Lūdzu, ņemiet vērā, ka droseles ir noteiktas to efektīvās jaudas dēļ izvēlētajam barošanas spriegumam un frekvencei. Šī jauda ir LC ķēdes efektīvā jauda pamata frekvencē.

Noregulēto filtra kondensatoru nominālajam spriegumam jābūt augstākam par barošanas spriegumu, jo induktora virknes pieslēgšana radīs pārspriegumu.Kondensatoru kontaktori ir īpaši izstrādāti drošai darbībai ar kapacitatīvām slodzēm un tiem jānodrošina samazināta starta strāva.

13. Kā īssavienojuma aizsardzības ierīces var izmantot drošinātājus vai automātiskos elektromagnētiskos drošinātājus. Drošinātāji nepasargā kondensatorus no pārslodzes. Tie ir paredzēti tikai aizsardzībai pret īssavienojumu. Drošinātāja izslēgšanas strāvai jāpārsniedz kondensatora nominālā strāva 1,6 ... 1,8 reizes.