Moderne teknologier til reaktiv effektkompensation

For rationel brug af elektricitet er det nødvendigt at tilvejebringe økonomiske metoder til produktion, transmission og distribution med minimale tab. For at gøre dette er det nødvendigt at udelukke fra de elektriske netværk alle faktorer, der fører til forekomsten af ​​tab. En af dem er faseforsinkelsen af ​​den strømmende strøm fra spændingen i nærvær af en induktiv belastning, da belastninger i industrielle og husholdningsstrømtransmissionsnet normalt har en aktiv-induktiv karakter.

Formål med systemer reaktiv effektkompensation består i at kompensere for den samlede faseforskydning ved at indføre et fasefremrykning. Dette fører til en reduktion af strømmen, der strømmer gennem netværkene og følgelig til en reduktion af parasitære aktive tab i ledningerne og distributionsnettet. Den nødvendige fremdrift skabes ved at forbinde kondensatorer parallelt med forsyningsnettet. For maksimal effektivitet skal triggerkredsløbet tilsluttes så tæt som muligt på den induktive belastning.

Effektfaktorkorrektionssystemer reducerer den reaktive komponent af strømmen, der strømmer gennem strømnettet. Når belastningens art ændres, er det nødvendigt at omkonfigurere korrektionskredsløbene i overensstemmelse hermed. Til dette bruges normalt automatiske korrektionssystemer, som udfører trinvis til- eller frakobling af individuelle korrektionskondensatorer. Billede, der skematisk viser princippet om udseendet af reaktive komponenter i netværk.

Power Factor Correction Fordele:

• Tilbagebetalingstiden er fra 8 til 24 måneder på grund af reduktionen i elprisen. Korrektioner reducerer den reaktive effekt i systemet. Elforbruget reduceres, og prisen reduceres proportionalt.

• Effektiv brug af netværk. En høj effektfaktor betyder mere effektiv udnyttelse af distributionsnetværk (flere nettoeffektstrømme for samme samlede effekt).

• Stabiliserende spænding.

• Mindre spændingsfald.

• Ved at reducere den strøm, der flyder, siden tværsnit af kablet… Alternativt kan der i eksisterende systemer overføres ekstra strøm over et kabel med konstant tværsnit.

• Reduktion af tab i eltransmission. Transmissions- og koblingsenheder fungerer med en lavere strømværdi. Følgelig falder ohmske tab også.

Nøglekomponenter i kompensationssystemer for reaktiv effekt

Effektfaktorkorrektionskondensatorer giver den nødvendige fasefremgang for strømmen, som kompenserer for faseforsinkelsen i kredsløb med induktive belastninger.Kondensatorerne til effektfaktorkorrektionskredsløbene skal modstå de store indkoblingsstrømme (> 100 IR), der opstår ved skift af kondensatorer. Når kondensatorerne er parallelkoblet i batteriet, bliver startstrømmene endnu højere (> 150 IR), fordi startstrømmen løber ikke kun fra forsyningskredsene, men også fra de parallelkoblede kondensatorer.

EPCOS AG fremstiller kondensatorer med spændinger fra 230 til 800V og effekt fra 0,25 til 100kVAr. De tilbyder tørre eller oliefyldte kondensatorer afhængigt af driftsbetingelserne.

De vigtigste forskelle mellem kondensatorerne fra denne producent er:

-bredt driftsområde -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C for MKV-seriens kondensatorer);

— modstå startstrømme op til 200 * In af den nominelle (op til 300 * In for PhaseCap compact-serien og op til 500 * In for MKV-serien);

- levetid for kondensatorer fra 100.000 timer til 300.000 timer (ved temperaturklasse -40 / D i henhold til IEC 60831-1);

— for PhaseCap compact og MKV-serien er det tilladte antal operationer henholdsvis 10.000 om året og 20.000;

— overtryksafbryderen aktiveres i alle 3 faser, hvilket helt eliminerer muligheden for et potentielt stød til kondensatorhuset;

— drift er tilladt op til 4000 m over havets overflade.

— selvfølgelig teknologien til selvhelbredelse, skæring af bølger osv. er til stede

Controllere

Moderne effektfaktorkorrektionscontrollere er baseret på mikroprocessorer. Mikroprocessoren analyserer signalet fra strømtransformatoren og giver kommandoer til at styre kondensatorbankerne ved at tilslutte eller frakoble individuelle kondensatorer eller hele banker.Den intelligente styring af korrektionskondensatorerne gør det ikke kun muligt at sikre den maksimale fulde belastning af kondensatorbankerne, men også at minimere antallet af koblingsoperationer og dermed at optimere kondensatorbankens levetid.

I virksomheden EPCOS AG's produktlinje er der 4x, 6 (7m), 12 (13) trinregulatorer til styring af både elektromekaniske og tyristorkontaktorer. Der er også kombinerede versioner, der er i stand til at skifte begge typer kontaktorer samtidigt. På kundens ønske er regulatorerne udstyret med et interface til tilslutning til en computer eller et AMR-system.

De vigtigste forskelle mellem controllerne fra denne producent er:

-tekst-digital menu på russisk;

— LCD-skærmen fungerer godt ved lave temperaturer;

— der er baggrundsbelysning på displayet;

— fastsættelse og lagring af de vigtigste parametre, der påvirker kondensatorernes levetid (overspænding, temperaturstigning, harmoniske af strøm og spænding op til 19 inklusive, antallet af starter og driftstiden for hvert trin)

— der er funktioner til beskyttelse og nedlukning af kompensationssystemet, når parametre overskrides, hvilket påvirker levetiden af ​​kondensatorer og mange andre

Forenklede og billigere modeller er også tilgængelige til brug i enklere systemer.

Skift enheder

Elektromekaniske eller tyristorkontaktorer bruges til at skifte kondensatorer i standard ensrettersystemer eller kondensatorer og drosler i detunede systemer. Inkludering i strømkredsløb sker enten ved hjælp af mekaniske kontakter eller ved at bruge halvlederenheder.Elektronisk kobling foretrækkes, især når hurtig kobling er påkrævet i dynamiske korrektionssystemer. For eksempel hvis hovedbelastningen i det elektriske netværk er svejsemaskiner.

Elektromekaniske kontaktorer fremstillet af EPCOS AG fås i kapaciteter op til 100 kvar. Thyristorkontaktorer har i dag det bredeste udvalg: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar til 400V og 50 kvar og 200kvar til drift i 690V netværk.

Gasspjæld

Distributionsnetværk har ofte harmoniske forvrængninger forårsaget af brugen af ​​moderne elektroniske enheder, der skaber en ikke-lineær belastning. Sådanne enheder kan for eksempel være kontrollerede elektriske drev, uafbrydelige strømforsyninger, elektroniske forkoblinger, svejsemaskiner osv. Overtoner kan være farlige for kondensatorer i ensretterkredsløb, især hvis kondensatorerne arbejder ved en resonansfrekvens. At inkludere en choker i serie med en korrektionskondensator giver dig mulighed for at justere resonansfrekvensen i systemet lidt og undgå mulig skade på det.

Den 5. og 7. harmoniske er særligt kritiske (250 og 350 Hz i et 50 Hz netværk). Forstyrrede kondensatortrin reducerer harmonisk forvrængning i strømkredsløb.

Chokerserien fra EPCOS AG har kapaciteter fra 10 til 200 kvar.

tilbehør

EPCOS AG-produktlinjen omfatter også tilbehør til bygning af korrektionssystemer for reaktiv effekt i henhold til særlige krav:

— beskyttelseshætter og -huse for at øge beskyttelsesgraden af ​​kondensatorerne til IP64;

— udladningsdrosler, der gør det muligt at gøre hastigheden af ​​korrektionssystemet for reaktiv effekt omkring 1 sekund uden at reducere levetiden for kondensatorer og specielle udladningsmodstande og drosler til systemer med tyristorkontaktorer;

— enheder, der gør det muligt, i modsætning til summeringstransformatoren, at styre et system med 4 korrektionssystemer på én gang;

— adaptere til tilslutning af controlleren til netspænding

De vigtigste 13 faktorer i at bygge en concealer

Dette er værd at være opmærksom på, når du designer eller vælger den rigtige installation til dig selv:

1. Bestem den nødvendige rms-effekt (kvar) af kondensatoren til effektfaktorkorrektion.

2. Konstruer kondensatorbanken på en sådan måde, at den giver koblingstrinkapaciteten inden for 15 … 20 % af den nødvendige effekt. Det er ikke nødvendigt at sikre, at kondensatorerne skiftes i intervaller på 5 % eller 10 %, da dette kun vil resultere i en høj koblingsfrekvens, men ikke vil påvirke effektfaktorværdien nævneværdigt.

3. Prøv at designe en kondensatorbank med standard opløsningsværdier, helst multipla af 25 kvar.

4. Glem ikke at observere de mindst tilladte afstande mellem kondensatorerne (20 mm) og beskyt dem med skærme eller en tilstrækkelig afstand fra opvarmning af andre elementer i systemet.

5. Temperaturen i installationsområdet for kondensatorer bør ikke overstige 35? C. Ellers vil deres levetid blive reduceret.

Husk, at langvarig opvarmning af en kondensator med kun 7 ° C over normen reducerer dens levetid med 2 gange!

6.Mål de harmoniske strømme i strømkablet uden korrektionskondensator og ved forskellige belastninger. Bestem frekvensen og den maksimale amplitude for hver af de tilstedeværende harmoniske. Beregn den totale harmoniske forvrængning af strømmen: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Beregn de individuelle koefficienter for hver af harmoniske: THD-IR = 100 IR / I1

8. Mål tilstedeværelsen af ​​harmoniske i forsyningsspændingen uden for systemet. Hvis det er muligt, mål dem på højspændingssiden. Beregn den totale harmoniske forvrængning af spændingen: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Harmonisk niveau (målt uden kondensator) over eller under THD-I> 10% eller THD-V> 3%.

Hvis JA, brug et sæt filter og gå til trin 7.

Hvis NEJ, brug en standard concealer og spring trin 10, 11 og 12 over.

10. Niveau af 3. strømharmoniske I3> 0,2 · I5

Hvis JA, brug et filter med p = 14% og spring trin 8 over.

Hvis NEJ, brug et filter med p = 7 % eller 5,67 % og gå til trin 8.

11. Hvis THD -V = 3 … 7 % — skal du bruge et filter med p = 7 %

> 7 % — et filter med p = 5,67 % er påkrævet

> 10 % — specielt filterdesign påkrævet. Kontakt venligst EPCOS AG's repræsentationskontor i Rusland og CIS-landene.

Spar ikke på choker i nærvær af harmoniske i det elektriske netværk! Som praksis viser, vil denne «økonomi» føre til svigt af kondensatorer inden for 6-10 måneder! Udskiftning af kondensatorer, under hensyntagen til omkostningerne ved installation, vil koste de samme penge, som vil gå til den indledende installation af choker!

12.Vælg de relevante komponenter ved hjælp af tabellerne udviklet af EPCOS (eller hjælp fra firmaets repræsentant) for de justerede filterkorrektorer og standardværdierne for effektiv effekt, netspænding, frekvens og en forudbestemt p-faktor.

Brug altid kun originale EPCOS-komponenter designet til at bygge korrigerede filtereffektfaktorer. Bemærk venligst, at drosler er specificeret for deres effektive effekt for den valgte forsyningsspænding og frekvens. Denne effekt er den effektive effekt af LC-kredsløbet ved grundfrekvensen.

Spændingsmærkningen af ​​de afstemte filterkondensatorer skal være højere end forsyningsspændingen, da seriekobling af induktoren vil forårsage overspænding Kondensatorkontaktorer er specielt designet til pålidelig drift med kapacitive belastninger og skal give en reduceret startstrøm.

13. Sikringer eller automatiske elektromagnetiske sikringer kan bruges som kortslutningsbeskyttelsesanordninger. Sikringer beskytter ikke kondensatorer mod overbelastning. De er kun til kortslutningsbeskyttelse. Sikringens udløsningsstrøm skal overstige kondensatorens nominelle strøm med 1,6 ... 1,8 gange.