Nykyaikaiset tekniikat loistehon kompensointiin

Sähkön järkevän käytön kannalta on välttämätöntä tarjota taloudellisia menetelmiä sen tuotantoon, siirtoon ja jakeluun minimaalisilla häviöillä. Tätä varten on välttämätöntä sulkea pois sähköverkoista kaikki tekijät, jotka johtavat häviöiden syntymiseen. Yksi niistä on virtaavan virran vaiheviive jännitteestä induktiivisen kuorman läsnä ollessa, koska teollisuuden ja kotitalouksien voimansiirtoverkkojen kuormilla on yleensä aktiivi-induktiivinen luonne.

Järjestelmien tarkoitus loistehon kompensointi koostuu kokonaisvaihesiirron kompensoimisesta ottamalla käyttöön vaiheensiirto. Tämä johtaa verkkojen läpi kulkevan virran vähenemiseen ja vastaavasti loisaktiivisten häviöiden vähenemiseen johtimissa ja jakeluverkossa. Tarvittava edistys saadaan aikaan kytkemällä kondensaattoreita rinnan syöttöverkon kanssa. Maksimitehokkuuden saavuttamiseksi liipaisupiiri tulee kytkeä mahdollisimman lähelle induktiivista kuormaa.

Tehotekijäkorjausjärjestelmät vähentävät sähköverkon läpi kulkevan virran reaktiivista komponenttia. Kun kuorman luonne muuttuu, korjauspiirit on konfiguroitava uudelleen vastaavasti. Tätä varten käytetään yleensä automaattisia korjausjärjestelmiä, jotka suorittavat yksittäisten korjauskondensaattorien vaiheittaisen kytkennän tai irrotuksen. Kuva, joka esittää kaavamaisesti periaatteen reaktiivisten komponenttien esiintymisestä verkoissa.

Tehotekijäkorjauksen edut:

• Takaisinmaksuaika on 8-24 kuukautta sähkön hinnan alenemisen vuoksi. Korjaukset vähentävät järjestelmän loistehoa. Sähkön kulutusta vähennetään ja sen hintaa alennetaan vastaavasti.

• Tehokas verkkojen käyttö. Korkea tehokerroin tarkoittaa jakeluverkkojen tehokkaampaa käyttöä (enemmän nettotehovirtaa samalla kokonaisteholla).

• Stabiloiva jännite.

• Pienempi jännitehäviö.

• Vähentämällä virtaa, sivu kaapelin poikkileikkaus… Vaihtoehtoisesti olemassa olevissa järjestelmissä lisätehoa voidaan siirtää poikkileikkaukseltaan vakiokaapelilla.

• Häviöiden vähentäminen sähkönsiirrossa. Lähetys- ja kytkinlaitteet toimivat pienemmällä virran arvolla. Vastaavasti myös ohmiset häviöt pienenevät.

Loistehon kompensointijärjestelmien pääkomponentit

Tehokerroinkorjauskondensaattorit tarjoavat tarvittavan vaiheensiirron virtaavalle virralle, mikä kompensoi vaiheviivettä piireissä, joissa on induktiiviset kuormat.Tehokertoimen korjauspiirien kondensaattorien on kestettävä kondensaattoreita vaihdettaessa esiintyviä suuria kytkentävirtoja (> 100 IR). Kun kondensaattorit kytketään rinnan akussa, käynnistysvirrat nousevat vieläkin korkeammiksi (> 150 IR), koska syöttövirta ei johda vain syöttöpiireistä, vaan myös rinnakkain kytketyistä kondensaattoreista.

EPCOS AG valmistaa kondensaattoreita, joiden jännite on 230 - 800 V ja teho 0,25 - 100 kVAr. Ne tarjoavat kuiva- tai öljytäytteisiä kondensaattoreita käyttöolosuhteista riippuen.

Tärkeimmät erot tämän valmistajan kondensaattoreiden välillä ovat:

-laaja toiminta-alue -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C MKV-sarjan kondensaattoreille);

— kestää käynnistysvirtoja jopa 200 * In nimellisarvosta (jopa 300 * In PhaseCap Compact -sarjalle ja jopa 500 * In MKV-sarjalle);

-kondensaattorien käyttöikä 100 000 h - 300 000 h (lämpötilaluokassa -40 / D IEC 60831-1:n mukaan);

— PhaseCap compact ja MKV-sarjan sallittu toimintojen määrä on 10 000 vuodessa ja vastaavasti 20 000;

— ylipainekytkin aktivoituu kaikissa kolmessa vaiheessa, mikä eliminoi täysin mahdollisen iskun mahdollisuuden lauhduttimen koteloon;

— käyttö on sallittu 4000 m merenpinnan yläpuolella.

- tietysti itseparantumisteknologia, aaltojen leikkaaminen jne. ovat läsnä

Ohjaimet

Nykyaikaiset tehokertoimen korjausohjaimet perustuvat mikroprosessoreihin. Mikroprosessori analysoi virtamuuntajan signaalin ja antaa komentoja kondensaattoriryhmien ohjaamiseksi kytkemällä tai irrottamalla yksittäisiä kondensaattoreita tai kokonaisia ​​paristoja.Korjauskondensaattorien älykäs hallinta mahdollistaa kondensaattoriryhmien maksimaalisen täyden kuormituksen varmistamisen, mutta myös kytkentätoimintojen määrän minimoimisen ja siten kondensaattoriryhmän käyttöiän optimoinnin.

EPCOS AG:n tuotevalikoimassa on 4x, 6 (7m), 12 (13) porrasohjainta sekä sähkömekaanisten että tyristorikontaktoreiden ohjaamiseen. On myös yhdistettyjä versioita, joilla voidaan kytkeä molempia kontaktorityyppejä samanaikaisesti. Asiakkaan pyynnöstä ohjaimet on varustettu liitännällä tietokoneeseen tai AMR-järjestelmään kytkeytymistä varten.

Tärkeimmät erot tämän valmistajan ohjaimien välillä ovat:

-teksti-digitaalinen valikko venäjäksi;

— nestekidenäyttö toimii hyvin alhaisissa lämpötiloissa;

— näytössä on taustavalo;

— kondensaattoreiden käyttöikään vaikuttavien pääparametrien kiinnittäminen ja tallentaminen (ylijännite, lämpötilan nousu, virran ja jännitteen harmoniset 19:aan asti, käynnistysten lukumäärä ja kunkin portaan toiminta-aika)

— on toimintoja kompensointijärjestelmän suojaamiseksi ja sammuttamiseksi, kun parametrit ylittyvät, mikä vaikuttaa kondensaattoreiden ja monien muiden käyttöikään

Yksinkertaistettuja ja halvempia malleja on saatavana myös yksinkertaisempiin järjestelmiin.

Laitteiden vaihto

Sähkömekaanisia tai tyristorikontaktoreita käytetään kytkemään kondensaattoreita vakiotasasuuntausjärjestelmissä tai kondensaattoreita ja kuristimia viritetyissä järjestelmissä. Liittäminen tehopiireihin tapahtuu joko mekaanisten koskettimien avulla tai käyttämällä puolijohdelaitteita.Elektroninen kytkentä on edullinen, varsinkin kun dynaamisissa korjausjärjestelmissä tarvitaan nopeaa kytkentää. Esimerkiksi, jos sähköverkon pääkuorma on hitsauskoneet.

EPCOS AG:n valmistamia sähkömekaanisia kontaktoreita on saatavana jopa 100 kvarin kapasiteetilla. Tyristorikontaktoreilla on nykyään laajin valikoima: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar 400 V:lle ja 50 kvar ja 200 kvar 690 V verkkoihin.

Kaasut

Jakeluverkoissa on usein harmonisia vääristymiä, jotka aiheutuvat nykyaikaisten elektronisten laitteiden käytöstä, jotka luovat epälineaarisen kuorman. Tällaisia ​​laitteita voivat olla esimerkiksi ohjatut sähkökäytöt, keskeytymättömät teholähteet, elektroniset liitäntälaitteet, hitsauskoneet jne. Yliaallot voivat olla vaarallisia tasasuuntauspiirien kondensaattoreille, erityisesti jos kondensaattorit toimivat resonanssitaajuudella. Kuristimen liittäminen sarjaan korjauskondensaattorin kanssa mahdollistaa järjestelmän resonanssitaajuuden säätämisen ja sen mahdollisen vaurioitumisen välttämisen.

5. ja 7. harmoninen ovat erityisen kriittisiä (250 ja 350 Hz 50 Hz:n verkossa). Virheelliset kondensaattoriportaat vähentävät harmonisia vääristymiä tehopiireissä.

EPCOS AG:n rikastinalueen kapasiteetit ovat 10 - 200 kvar.

Lisätarvikkeet

EPCOS AG -tuotesarjaan kuuluu myös lisävarusteita loistehon korjausjärjestelmien rakentamiseen erityisvaatimusten mukaan:

— suojakannet ja kotelot kondensaattorien suojaustason nostamiseksi IP64:ään;

- purkauskuristimet, jotka mahdollistavat loistehokorjausjärjestelmän nopeuden saavuttamisen noin 1 sekunnin lyhentämättä kondensaattorien ja erityisten purkausvastusten ja kuristimien käyttöikää tyristorikontaktorilla varustettuihin järjestelmiin;

— laitteet, jotka mahdollistavat, toisin kuin summausmuuntajan, ohjata neljän korjausjärjestelmän järjestelmää kerralla;

— sovittimet ohjaimen liittämiseksi verkkojännitteeseen

13 tärkeintä tekijää peitevoidetta luotaessa

Tähän kannattaa kiinnittää huomiota, kun suunnittelet tai valitset itsellesi sopivaa asennusta:

1. Määritä kondensaattorin rms teho (kvar) tehokertoimen korjausta varten.

2. Suunnittele kondensaattoriparisto siten, että kytkentäaskelkapasiteetti on 15 … 20 % vaaditusta tehosta. Ei ole tarpeen varmistaa, että kondensaattoreita kytketään 5% tai 10% portain, koska tämä johtaa vain korkeaan kytkentätaajuuteen, mutta ei vaikuta merkittävästi tehokertoimen arvoon.

3. Yritä suunnitella kondensaattoriryhmä, jolla on vakioresoluutioarvot, mieluiten 25 kvarin kerrannaiset.

4. Älä unohda noudattaa kondensaattoreiden välisiä pienimpiä sallittuja etäisyyksiä (20 mm) ja suojata ne suojuksilla tai riittävällä etäisyydellä järjestelmän muiden osien aiheuttamasta kuumenemisesta.

5. Kondensaattorien asennusalueen lämpötila ei saa ylittää 35? C. Muuten niiden käyttöikä lyhenee.

Muista, että kondensaattorin pitkäaikainen lämmitys vain 7 ° C: lla yli normin lyhentää sen käyttöikää 2 kertaa!

6.Mittaa tehokaapelin harmoniset virrat ilman korjauskondensaattoria ja eri kuormituksilla. Määritä kunkin läsnä olevan harmonisen taajuus ja maksimiamplitudi. Laske virran harmoninen kokonaissärö: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Laske kunkin harmonisen yksittäiset kertoimet: THD-IR = 100 IR / I1

8. Mittaa yliaaltojen esiintyminen syöttöjännitteessä järjestelmän ulkopuolelta. Jos mahdollista, mittaa ne suurjännitepuolelta. Laske jännitteen harmoninen kokonaissärö: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Harmoninen taso (mitattu ilman kondensaattoria) yli tai alle THD-I> 10 % tai THD-V> 3 %.

Jos KYLLÄ, käytä asetettua suodatinta ja siirry vaiheeseen 7.

Jos EI, käytä tavallista peitevoidetta ja ohita vaiheet 10, 11 ja 12.

10. Kolmannen virran harmonisen taso I3> 0,2 · I5

Jos KYLLÄ, käytä suodatinta, jonka p = 14 %, ja ohita vaihe 8.

Jos EI, käytä suodatinta, jonka p = 7 % tai 5,67 %, ja siirry vaiheeseen 8.

11. Jos THD -V = 3 … 7 % — tarvitset suodattimen, jonka p = 7 %

> 7 % — tarvitaan suodatin, jonka p = 5,67 %

> 10 % — vaaditaan erityinen suodatinrakenne. Ota yhteyttä EPCOS AG:n edustustoon Venäjällä ja IVY-maissa.

Älä säästä kuristimissa sähköverkon yliaaltojen läsnä ollessa! Kuten käytäntö osoittaa, tämä "talous" johtaa kondensaattoreiden epäonnistumiseen 6-10 kuukauden kuluessa! Kondensaattorien vaihtaminen, ottaen huomioon asennuskustannukset, maksaa saman rahan, joka menee kuristimien alkuperäiseen asennukseen!

12.Valitse sopivat komponentit käyttämällä EPCOS:n (tai yrityksen edustajan avun) laatimia taulukoita säädetyille suodattimen korjaimille sekä tehollisen tehon, verkkojännitteen, taajuuden ja ennalta määrätyn p-kertoimen standardiarvoja.

Käytä aina vain aitoja EPCOS-komponentteja, jotka on suunniteltu rakentamaan korjatut suodattimen tehokertoimet. Huomaa, että kuristimet on määritelty niiden tehollisen tehon mukaan valitulla syöttöjännitteellä ja taajuudella. Tämä teho on LC-piirin tehollinen teho perustaajuudella.

Viritettyjen suodatinkondensaattorien nimellisjännitteen tulee olla korkeampi kuin syöttöjännite, koska induktorin sarjakytkentä aiheuttaa ylijännitteen Kondensaattorikontaktorit on erityisesti suunniteltu luotettavaan toimintaan kapasitiivisilla kuormilla ja niiden tulee tuottaa alennettu käynnistysvirta.

13. Oikosulkusuojana voidaan käyttää sulakkeita tai automaattisia sähkömagneettisia sulakkeita. Sulakkeet eivät suojaa kondensaattoreita ylikuormitukselta. Ne on tarkoitettu vain oikosulkusuojaukseen. Sulakkeen laukaisuvirran tulee ylittää kondensaattorin nimellisvirran 1,6 ... 1,8 kertaa.