Teknologi modern untuk kompensasi daya reaktif

Untuk penggunaan listrik yang rasional, diperlukan metode produksi, transmisi, dan distribusi yang ekonomis dengan kerugian yang minimal. Untuk melakukan ini, perlu dikecualikan dari jaringan listrik semua faktor yang menyebabkan terjadinya kerugian. Salah satunya adalah fase lag arus yang mengalir dari tegangan dengan adanya beban induktif, karena beban pada jaringan transmisi listrik industri dan rumah tangga biasanya bersifat aktif-induktif.

Tujuan sistem kompensasi daya reaktif terdiri dalam mengkompensasi pergeseran fasa total dengan memperkenalkan muka fasa. Hal ini mengarah pada pengurangan arus yang mengalir melalui jaringan dan, karenanya, pada pengurangan kerugian aktif parasit pada kabel dan jaringan distribusi. Headway yang diperlukan dibuat dengan menghubungkan kapasitor secara paralel dengan jaringan pasokan. Untuk efisiensi maksimum, rangkaian pemicu harus dihubungkan sedekat mungkin dengan beban induktif.

Sistem koreksi faktor daya mengurangi komponen reaktif dari arus yang mengalir melalui jaringan daya. Ketika sifat beban berubah, perlu untuk mengkonfigurasi ulang sirkuit koreksi yang sesuai. Untuk ini, sistem koreksi otomatis biasanya digunakan, yang melakukan koneksi bertahap atau pemutusan kapasitor koreksi individu. Gambar secara skematis menunjukkan prinsip munculnya komponen reaktif dalam jaringan.

Manfaat Koreksi Faktor Daya:

• Periode pengembalian adalah dari 8 hingga 24 bulan karena penurunan harga listrik. Koreksi mengurangi daya reaktif dalam sistem. Konsumsi listrik berkurang dan harganya berkurang secara proporsional.

• Penggunaan jaringan yang efektif. Faktor daya yang tinggi berarti penggunaan jaringan distribusi yang lebih efisien (lebih banyak aliran daya bersih untuk total daya yang sama).

• Menstabilkan tegangan.

• Lebih sedikit penurunan tegangan.

• Dengan mengurangi arus yang mengalir, sisi penampang kabel… Sebagai alternatif, dalam sistem yang ada, daya tambahan dapat disalurkan melalui kabel dengan penampang melintang yang konstan.

• Pengurangan kerugian dalam transmisi listrik. Perangkat transmisi dan switching beroperasi dengan nilai arus yang lebih rendah. Dengan demikian, kerugian ohmik juga berkurang.

Komponen kunci dari sistem kompensasi daya reaktif

Kapasitor koreksi faktor daya memberikan kemajuan fase yang diperlukan untuk arus yang mengalir, yang mengkompensasi kelambatan fase di sirkuit dengan beban induktif.Kapasitor untuk rangkaian koreksi faktor daya harus tahan terhadap arus lonjakan besar (> 100 IR) yang terjadi saat mengganti kapasitor. Ketika kapasitor dihubungkan secara paralel pada baterai, arus masuk menjadi lebih tinggi (> 150 IR), karena arus masuk mengalir tidak hanya dari sirkuit suplai, tetapi juga dari kapasitor yang terhubung secara paralel.

EPCOS AG memproduksi kapasitor dengan voltase dari 230 hingga 800V dan daya dari 0,25 hingga 100kVAr. Mereka menawarkan kapasitor kering atau berisi oli tergantung pada kondisi pengoperasian.

Perbedaan utama antara kapasitor pabrikan ini adalah:

-jangkauan operasi lebar -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C untuk kapasitor seri MKV);

— menahan arus start hingga 200 * In dari nominal (hingga 300 * In untuk seri compact PhaseCap dan hingga 500 * In untuk seri MKV);

- masa pakai kapasitor dari 100.000 jam hingga 300.000 jam (pada kelas suhu -40 / D menurut IEC 60831-1);

— untuk seri PhaseCap compact dan MKV, jumlah operasi yang diizinkan masing-masing adalah 10.000 per tahun dan 20.000;

— sakelar tekanan berlebih diaktifkan di semua 3 fase, sepenuhnya menghilangkan kemungkinan kejutan potensial ke rumahan kondensor;

— operasi diizinkan hingga ketinggian 4000 m di atas permukaan laut.

— tentu saja, teknologi penyembuhan diri, pemotongan gelombang, dll. hadir

Pengontrol

Pengontrol koreksi faktor daya modern didasarkan pada mikroprosesor. Mikroprosesor menganalisis sinyal dari trafo arus dan memberikan perintah untuk mengontrol bank kapasitor dengan menghubungkan atau melepaskan kapasitor individu atau seluruh bank.Manajemen cerdas dari kapasitor koreksi memungkinkan tidak hanya untuk memastikan beban penuh maksimum dari bank kapasitor, tetapi juga untuk meminimalkan jumlah operasi switching dan dengan demikian mengoptimalkan masa pakai bank kapasitor.

Di lini produk perusahaan EPCOS AG terdapat pengontrol langkah 4x, 6 (7m), 12 (13) untuk mengendalikan kontaktor elektromekanis dan thyristor. Ada juga versi gabungan yang mampu mengganti kedua jenis kontaktor secara bersamaan. Atas permintaan pelanggan, pengontrol dilengkapi dengan antarmuka untuk menghubungkan ke komputer atau sistem AMR.

Perbedaan utama antara pengontrol pabrikan ini adalah:

-teks-menu digital dalam bahasa Rusia;

— layar kristal cair bekerja dengan baik pada suhu rendah;

— ada lampu latar di layar;

— memperbaiki dan menyimpan parameter utama yang memengaruhi masa pakai kapasitor (tegangan lebih, kenaikan suhu, harmonisa arus dan tegangan hingga 19 inklusif, jumlah start dan waktu pengoperasian setiap tahap)

— ada fungsi untuk proteksi dan shutdown sistem kompensasi ketika parameter terlampaui, yang mempengaruhi masa pakai kapasitor dan banyak lainnya

Model yang disederhanakan dan lebih murah juga tersedia untuk digunakan dalam sistem yang lebih sederhana.

Beralih perangkat

Kontaktor elektromekanis atau thyristor digunakan untuk mengganti kapasitor dalam sistem rektifikasi standar atau kapasitor dan choke dalam sistem detuned. Penyertaan dalam rangkaian daya dilakukan dengan bantuan kontak mekanis atau dengan menggunakan perangkat semikonduktor.Peralihan elektronik lebih disukai, terutama ketika peralihan cepat diperlukan dalam sistem koreksi dinamis. Misalnya, jika beban utama dalam jaringan listrik adalah mesin las.

Kontaktor elektromekanis yang diproduksi oleh EPCOS AG tersedia dalam kapasitas hingga 100 kvar. Kontaktor thyristor saat ini memiliki jangkauan terluas: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 200 kvar untuk 400V dan 50 kvar dan 200kvar untuk operasi di jaringan 690V.

Throttle

Jaringan distribusi sering mengalami distorsi harmonik yang disebabkan oleh penggunaan perangkat elektronik modern yang menimbulkan beban non-linier. Perangkat semacam itu dapat berupa, misalnya, penggerak listrik terkontrol, catu daya tak terputus, ballast elektronik, mesin las, dll. Harmonik dapat berbahaya bagi kapasitor di sirkuit penyearah, terutama jika kapasitor beroperasi pada frekuensi resonansi. Menyertakan choke secara seri dengan kapasitor koreksi memungkinkan Anda menyetel frekuensi resonansi dalam sistem dan menghindari kemungkinan kerusakannya.

Harmonik ke-5 dan ke-7 sangat penting (250 dan 350 Hz dalam jaringan 50 Hz). Langkah kapasitor gila mengurangi distorsi harmonik di sirkuit daya.

Kisaran choke dari EPCOS AG memiliki kapasitas dari 10 hingga 200 kvar.

Aksesori

Lini produk EPCOS AG juga mencakup aksesori untuk membangun sistem koreksi daya reaktif sesuai dengan persyaratan khusus:

— tutup dan rumah pelindung untuk meningkatkan tingkat perlindungan kapasitor ke IP64;

— pelepasan tersedak, yang memungkinkan untuk membuat kecepatan sistem koreksi daya reaktif sekitar 1 detik tanpa mengurangi masa pakai kapasitor dan resistor pelepasan khusus dan tersedak untuk sistem dengan kontaktor thyristor;

— perangkat yang memungkinkan, tidak seperti transformator penjumlahan, untuk mengontrol sistem 4 sistem koreksi sekaligus;

— adaptor untuk menghubungkan pengontrol ke tegangan listrik

13 faktor utama dalam membangun concealer

Ini perlu diperhatikan saat mendesain atau memilih instalasi yang tepat untuk Anda sendiri:

1. Tentukan daya rms (kvar) kapasitor yang diperlukan untuk koreksi faktor daya.

2. Rancang bank kapasitor sedemikian rupa untuk menyediakan kapasitas langkah switching dalam 15 … 20% dari daya yang dibutuhkan. Tidak perlu untuk memastikan bahwa kapasitor diaktifkan dengan kenaikan 5% atau 10%, karena ini hanya akan menghasilkan frekuensi switching yang tinggi, tetapi tidak akan mempengaruhi nilai faktor daya.

3. Cobalah untuk merancang bank kapasitor dengan nilai resolusi standar, sebaiknya kelipatan 25 kvar.

4. Jangan lupa untuk memperhatikan jarak minimum yang diperbolehkan antara kapasitor (20 mm) dan lindungi dengan layar atau jarak yang cukup dari pemanasan oleh elemen sistem lainnya.

5. Suhu di area pemasangan kapasitor tidak boleh melebihi 35? C. Jika tidak, umur layanan mereka akan berkurang.

Ingatlah bahwa pemanasan kapasitor yang berkepanjangan hanya 7 ° C di atas normal mengurangi masa pakainya sebanyak 2 kali lipat!

6.Ukur arus harmonisa pada kabel listrik tanpa koreksi kapasitor dan pada beban yang berbeda. Tentukan frekuensi dan amplitudo maksimum dari setiap harmonik yang ada. Hitung total distorsi harmonik arus: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. Hitung koefisien individu dari masing-masing harmonik: THD-IR = 100 IR / I1

8. Ukur adanya harmonisa pada tegangan suplai di luar sistem. Jika memungkinkan, ukurlah pada sisi tegangan tinggi. Hitung total distorsi harmonik tegangan: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. Tingkat harmonik (diukur tanpa kapasitor) di atas atau di bawah THD-I>10% atau THD-V>3%.

Jika YA, gunakan set filter dan lanjutkan ke langkah 7.

Jika TIDAK, gunakan concealer standar dan lewati langkah 10, 11, dan 12.

10. Level harmonik arus ke-3 I3 > 0,2 · I5

Jika YA, gunakan filter dengan p = 14% dan lewati langkah 8.

Jika TIDAK, gunakan filter dengan p = 7% atau 5,67% dan lanjutkan ke langkah 8.

11. Jika THD -V = 3 … 7% — Anda memerlukan filter dengan p = 7%

> 7% — diperlukan filter dengan p = 5,67%.

> 10% — diperlukan desain filter khusus. Silakan hubungi kantor perwakilan EPCOS AG di Rusia dan negara-negara CIS.

Jangan berhemat pada tersedak jika ada harmonik di jaringan listrik! Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, «ekonomi» ini akan menyebabkan kegagalan kapasitor dalam 6-10 bulan! Mengganti kapasitor, dengan mempertimbangkan biaya pemasangan, akan menelan biaya yang sama dengan biaya pemasangan awal choke!

12.Pilih komponen yang sesuai menggunakan tabel yang dikembangkan oleh EPCOS (atau bantuan dari perwakilan perusahaan) untuk korektor filter yang disesuaikan dan nilai standar untuk daya efektif, tegangan saluran, frekuensi, dan faktor-p yang telah ditentukan sebelumnya.

Selalu gunakan hanya komponen EPCOS asli yang dirancang untuk membuat faktor daya filter yang terkoreksi. Harap diperhatikan bahwa choke ditentukan untuk daya efektifnya untuk voltase dan frekuensi catu yang dipilih. Daya ini adalah daya efektif rangkaian LC pada frekuensi dasar.

Nilai voltase kapasitor filter yang dilepas harus lebih tinggi dari voltase suplai, karena sambungan seri induktor akan menyebabkan voltase lebih.Kontaktor kapasitor dirancang khusus untuk operasi yang andal dengan beban kapasitif dan harus menyediakan arus start yang dikurangi.

13. Sekering atau sekering elektromagnetik otomatis dapat digunakan sebagai perangkat perlindungan hubung singkat. Sekring tidak melindungi kapasitor dari kelebihan beban. Mereka hanya untuk perlindungan sirkuit pendek. Arus trip sekering harus melebihi arus pengenal kapasitor sebesar 1,6 ... 1,8 kali.