Loistehon kompensointilaitteistot

Artikkelissa kuvataan loissähkön kompensointiyksiköiden tarkoitus ja rakenneosat.

Reaktiivisen sähköenergian kompensointi on yksi tehokkaimmista tavoista säästää energiaresursseja. Nykyaikainen tuotanto on kyllästetty suurella määrällä moottoreita, hitsauslaitteita, tehomuuntajia. Tämä kuluttaa huomattavan määrän loistehoa magneettikenttien luomiseen sähkölaitteissa. Tämän tyyppisen energian kulutuksen vähentämiseksi ulkoisista verkoista käytetään loissähköenergian kompensointiyksiköitä. Suunnittelua, toimintaperiaatteita ja niiden käytön ominaisuuksia käsitellään tässä artikkelissa.

Kondensaattoripankkien käyttö reaktiivisen kuormituksen vähentämiseksi on ollut tunnettua jo pitkään. Mutta erillisten kondensaattoreiden sisällyttäminen rinnakkain moottoreiden kanssa on taloudellisesti perusteltua vain jälkimmäisen merkittävällä teholla. Tyypillisesti kondensaattoripankki on kytketty moottoreihin, joiden teho on yli 20-30 kW.

Kuinka ratkaista reaktiivisten kuormien vähentämisongelma vaatetehtaalla, jossa käytetään satoja pienitehoisia moottoreita? Viime aikoihin asti yritysten sähköasemilla oli kytketty kiinteä joukko kondensaattoripankkeja, jotka sammutettiin manuaalisesti työvuoron päätyttyä. Sellaisen haitan vuoksi tällaiset sarjat eivät pystyneet seuraamaan kuormien tehonvaihteluja työajan aikana ja olivat tehottomia. Nykyaikaiset lauhdutusyksiköt voivat parantaa tehokkuutta merkittävästi.

Tilanne on muuttunut erikoistuneiden mikroprosessoriohjainten myötä, jotka mittaavat kuormien kuluttaman loistehon arvon, laskevat kondensaattoripankin vaaditun tehoarvon ja yhdistävät (tai irrottavat) sen verkosta. Tällaisiin säätimiin perustuva laaja valikoima automaattisia kondensaattoriyksiköitä loisenergian kompensointiin. Niiden teho vaihtelee välillä 30 - 1200 kVar (loisteho mitataan kVar:issa).

Ohjainten ominaisuudet eivät rajoitu kondensaattoriryhmien mittaamiseen ja kytkentään. He mittaavat laitetilan lämpötilaa, mittaavat virta- ja jännitearvoja, valvovat akkujen kytkentäjärjestystä ja niiden kuntoa. Ohjaimet voivat tallentaa tietoa hätätilanteista ja suorittaa myös kymmeniä erityistoimintoja, jotka varmistavat korvausjärjestelmän luotettavan toiminnan.

Erittäin tärkeä rooli loistehon kompensointiyksiköiden suunnittelussa on erityisillä kontaktoreilla, jotka yhdistävät ja irrottavat kondensaattoriryhmät ohjaimen signaalilla.Ulkoisesti ne eroavat vähän tavallisista magneettisista käynnistimistä, joita käytetään moottoreiden kytkemiseen.

Mutta kondensaattorien kytkemisen erityispiirre on sellainen, että sillä hetkellä, kun sen koskettimiin syötetään jännite, kondensaattorin resistanssi on käytännössä nolla. klo kondensaattorin lataus syntyy syöttövirta, joka usein ylittää 10 kA. Tällaiset ylijännitteet vaikuttavat haitallisesti sekä itse kondensaattoriin, kytkinlaitteeseen että ulkoiseen verkkoon aiheuttaen tehokoskettimien kulumista ja haitallisia häiriöitä sähköjohdoissa.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi on kehitetty erityinen kontaktorimalli, jossa kondensaattorin jännitteen syöttämisen jälkeen sen varaus kulkee apuvirran rajoituspiirien läpi ja vasta sitten päävirtakoskettimet kytketään päälle. Tämän rakenteen avulla voit välttää merkittäviä hyppyjä kondensaattoreiden latausvirrassa ja pidentää sekä kondensaattoripankin että itse erikoiskontaktorin käyttöikää.

Lopuksi kompensointijärjestelmien tärkeimmät ja kalleimmat elementit ovat kondensaattoripankit... Niille asetetut vaatimukset ovat melko tiukat ja ristiriitaiset. Toisaalta niiden on oltava kompakteja ja niissä on oltava pienet sisäiset häviöt. Niiden on kestettävä toistuvia lataus- ja purkuprosesseja ja niillä on oltava pitkä käyttöikä. Mutta tiiviys ja pienet luontaiset häviöt johtavat latausvirtapiikkien kasvuun, lämpötilan nousuun tuotelaatikon sisällä.

Nykyaikaiset ohutkalvotekniikalla valmistetut kondensaattorit.Ne käyttävät metalloitua kalvoa ja hermeettisesti suljettua tiivisteainetta ilman öljykyllästystä. Tämä muotoilu mahdollistaa pienikokoisten tuotteiden, joilla on merkittävä teho, saaminen. Esimerkiksi sylinterimäisten kondensaattoreiden, joiden kapasiteetti on 50 kVar, mitat ovat: halkaisija 120 mm ja korkeus 250 mm.

Samanlaiset vanhan tyyliset öljytäytteiset kondensaattoriakut painoivat yli 40 kg ja olivat 30 kertaa suurempia kuin nykyaikaiset tuotteet. Mutta tämä miniatyrisointi edellyttää toimenpiteiden toteuttamista alueen, johon kondensaattoriparistot on asennettu, jäähdyttämiseksi. Siksi automaattisissa asennuksissa lauhdutinosaston tuulettimien pakollinen puhallus on pakollista.

Yleisesti ottaen kondensaattoriyksiköiden luominen edellyttää useiden toimintaparametrien huomioon ottamista: käyttäjän sähköverkkojen tilan, pölyisyyden, moottorin kuormituksen luonteen ja monet muut kompensointijärjestelmien luotettavuuteen ja tehokkuuteen vaikuttavat tekijät.