W jaki sposób szafki na kompensację przemysłową mogą poprawić jakość zasilania poprzez podstawowe akcesoria?

Przedmowa

W systemach dystrybucji energii przemysłowej utrata mocy reaktywnej i zanieczyszczenie harmoniczne są kluczowymi czynnikami, które prowadzą do niskiego wykorzystania energii, zmniejszenia żywotności sprzętu i rosnących kosztów energii. Jako podstawowe urządzenie do zarządzania jakością zasilania, wydajność szafki odszkodowawczej jest określona przez techniczną koordynację czterech głównych akcesoriów: Bank kondensatorów,Reaktor serii, dynamiczny kontroler kompensacyjny i odporny na eksplozję rezystor rozładowy. W tym artykule obiektywnie wyjaśni zasady techniczne, funkcjonalne pozycjonowanie i logikę integracji systemu każdego akcesorium.

Podstawowe pozycjonowanie funkcjonalne systemu kompensacyjnego

Podstawowym zadaniem gabinetu kompensacyjnego jest osiągnięcie korekcji współczynnika mocy i tłumienie harmonicznej siatki mocy. Gdy współczynnik zasilania jest niższy niż 0,9, wskaźnik utraty linii wzrośnie o 8%-15%, a jednocześnie uruchamia opłatę za regulację zasilania Departamentu Zasilacza (około 3%-8%całkowitego rachunku za energię elektryczną). Szybkość zniekształceń harmonicznych (THD) przekraczająca 5% spowoduje dodatkowe ogrzewanie silnika, nieprawidłowe działanie urządzeń elektronicznych i zmniejszoną wydajność transformatora. National Standard GB/T 15576-2020 stanowi, że dolna granica współczynnika mocy dla użytkowników przemysłowych wynosi 0,9, a standard IEEE 519-2014 wymaga kontrolowania THD w granicach 5%.

Mechanizm dowodzenia dynamicznego kontrolera kompensacji

.Automatyczny kontroler współczynników mocyZbiera różnicę w fazie siatki i fazę prądu w czasie rzeczywistym przez szybki obwód pobierania próbek z 128 punktami/cyklem. Po wykryciu fluktuacji współczynnika mocy spowodowanego nagłą zmianą obciążenia (takiej jak mniej niż 0,8), jego wbudowany procesor ramienia uzupełnia obliczenia transformacji Fouriera w ramach 20 ms i wyświetla dokładne instrukcje przełączania kondensatora mocy. Wbudowana technologia przełączania zerowego kontrolera zapewnia, że działanie przełączania jest wykonywane w punkcie zerowym napięcia, aby uniknąć wstrząsu prądu. Wymagania dotyczące parametrów podstawowych obejmują: prędkość odpowiedzi ≤50 ms (krajowy standardowy górny limit 200 ms), błąd pojemności kompensacyjnej ± 0,5 kVAR. Moduł komunikacji 5G obsługuje zdalną modyfikację progów parametrów i otrzymywania alarmów błędów.

Charakterystyka techniczna inteligentnych banków kondensatorów

Banki inteligentnych kondensatorów osiągają korekcję siatki mocy, zapewniając pojemnościową moc reaktywną. Jego podstawowa medium wykorzystuje metalizowany folię polipropylenu o grubości 3,8-mikronowej i wykorzystuje technologię odparowania typu podzielonego do kontrolowania obszaru samozawania medium w odległości 2 milimetrów kwadratowych, gdy przebije jeden punkt. Kondensator jest wyposażony w strukturę uwalniania ciśnienia. Gdy ciśnienie wewnątrz skorupy osiąga 0,12 MPa, pokrywa odporna na eksplozję pęka kierunkowo, aby osiągnąć ochronę nadciśnienia. Konfiguracja pojemności przyjmuje stopniową konstrukcję klasyfikacji, w tym zwykle 8 grup różnych jednostek pojemności, takich jak 5 kVar, 10 kVAR i 20 kVAR, a minimalny etap kompensacji to 5 kVAR. W środowisku siatki mocy 380 V, gdy 30 kVarKondensator mocyBank jest włączony dla silnika o mocy znamionowej 100 kW, współczynnik mocy systemu można zwiększyć z 0,75 do 0,94, jednocześnie zmniejszając prąd linii o 28,4%. Należy podkreślić, że bank kondensatorów musi być obsługiwany szeregowo z reaktorem filtra, w przeciwnym razie prąd harmoniczny spowoduje przegrzanie i porażkę.

Zasada kontroli harmonicznej reaktora filtra

Reaktor filtr tłumi harmoniczne w określonych pasmach częstotliwości w oparciu o charakterystykę reaktancji indukcyjnej. Podstawowa konstrukcja wykorzystuje 7% wskaźnik reaktancji w celu zmniejszenia częstotliwości rezonansowej do 189 Hz, skutecznie unikając pasma częstotliwości harmonicznej od 150 do 650 Hz powszechnie generowanych przez sprzęt przemysłowy. Pokazuje znaczący wpływ wzmocnienia impedancji na 5. harmoniczną. Przy częstotliwości 250 Hz wartość impedancji może osiągnąć ponad 33 razy większą niż fala podstawowa, tłumiąc całkowity wskaźnik zniekształceń harmonicznych do mniejszej niż 8%. .Reaktor seriiUzwojenie jest odlewane próżniowo z izolacją epoksydową klasy B, a warstwy izolowane są materiałem izolacyjnym NOMEX, aby upewnić się, że wzrost temperatury nie przekroczy 65 Kelvin; Wbudowany 130 stopni Temperatura Celsjusza bezpośrednio odcina obwód podczas przegrzania. Reaktancja indukcyjna jest zasadniczo manifestowana jako efekt blokujący na prądy harmoniczne o wysokiej częstotliwości i jednocześnie zmniejsza składniki harmoniczne przepływające przez równoległy kondensator o ponad 60%. Ten wskaźnik wydajności spełnia obowiązkowe specyfikacje międzynarodowego standardu IEC 60076 dla reaktorów mocy.

Bezpieczna eksploatacja logika rezystorów rozładowania

Rezystory rozładowania są odpowiedzialne za rozładowanie napięcia resztkowego po wyłączeniu kondensatora. Przyjmowana jest podwójna konstrukcja z głównym rezystorem 100 kilo-ohmów/5 kilowatów równolegle z rezystorem zapasowym, a siatka rozpraszania ciepła powierzchniowego kontroluje gęstość mocy poniżej 1,5 wat/centymetr kwadratowy. Gdy temperatura otoczenia osiągnie 45 stopni Celsjusza, wentylator przepływu osiowego jest automatycznie aktywowany w celu zwiększenia rozpraszania ciepła. System może zmniejszyć napięcie resztkowe 400-woltowego kondensatora siatki z szczytu 565 woltów do progu bezpieczeństwa 50 woltów w ciągu 3 sekund, co spełnia 75-woltowe górne limit określone w IEC 60831. Mechaniczne urządzenie blokujące automatycznie łączy obwód rozładunku, zanim drzwi szafki będzie zmuszone do otwarcia, aby zapewnić bezpieczeństwo personalne.

Standardy integracji systemu i weryfikacji wydajności

Pełny system kompensacji należy zweryfikować za pomocą trzypoziomowej procedury weryfikacji. Podczas fabrycznej fazy testowej przeprowadzane jest 10-sekundowy test napięcia z wytrzymaniem na poziomie 1,25-krotnym napięciem znamionowym i 50 testów uderzenia ciągłego przełączania, z przełącznikiem przełączania nie więcej niż 2 sekundy. Podczas uruchomienia na miejscu wartość docelowa współczynnika mocy musi być ustawiona w zakresie od 0,92 do 0,98, a próg ochrony przepięcia jest skonfigurowany do 440 woltów z tolerancją błędu ± 5 woltów. Monitorowanie operacji wymaga, aby system ciągle spełnia trzy podstawowe wskaźniki: średni miesięczny współczynnik mocy ≥ 0,95, całkowity wskaźnik zniekształceń harmonicznych ≤ 5%i szybkość fluktuacji napięcia <2%. Gdy system wykryje, że fluktuacja współczynnika mocy przekracza 0,1 lub całkowity szybkość zniekształceń harmonicznych wzrasta o ponad 2%, konfiguracja pojemności kondensatora i status dopasowania parametru reaktora muszą zostać natychmiast sprawdzone.