Instalasi kompensasi untuk daya reaktif
Artikel tersebut menjelaskan tujuan dan elemen struktural unit kompensasi untuk listrik reaktif.
Kompensasi untuk energi listrik reaktif adalah salah satu cara paling efektif untuk menghemat sumber daya energi. Produksi modern dipenuhi dengan sejumlah besar mesin, peralatan las, transformator daya. Ini menghabiskan sejumlah besar daya reaktif untuk menciptakan medan magnet pada peralatan listrik. Untuk mengurangi konsumsi energi jenis ini dari jaringan eksternal, digunakan unit kompensasi untuk energi listrik reaktif. Desain, prinsip operasi, dan fitur penggunaannya akan dibahas dalam artikel ini.
Penggunaan bank kapasitor untuk mereduksi beban reaktif telah dikenal sejak lama. Tetapi penyertaan kapasitor terpisah secara paralel dengan motor secara ekonomi dibenarkan hanya dengan kekuatan yang signifikan dari yang terakhir. Biasanya, bank kapasitor dihubungkan ke motor dengan daya lebih dari 20-30 kW.
Bagaimana mengatasi masalah pengurangan beban reaktif di pabrik garmen yang menggunakan ratusan motor berdaya rendah? Sampai saat ini, di gardu induk perusahaan, satu set tetap bank kapasitor dihubungkan, yang dimatikan secara manual setelah akhir shift kerja. Dengan ketidaknyamanan yang jelas, set seperti itu tidak dapat mengikuti fluktuasi kekuatan beban selama jam kerja dan tidak efisien. Unit kondensasi modern dapat meningkatkan efisiensi secara signifikan.
Situasi telah berubah dengan munculnya pengontrol mikroprosesor khusus yang mengukur nilai daya reaktif yang dikonsumsi oleh beban, menghitung nilai daya yang diperlukan dari bank kapasitor dan menghubungkan (atau memutuskan sambungan) dari jaringan. Berdasarkan pengontrol tersebut, berbagai unit kapasitor otomatis untuk kompensasi energi reaktif. Kekuatannya berkisar antara 30 hingga 1200 kVar (daya reaktif diukur dalam kVar).
Kemampuan pengontrol tidak terbatas pada pengukuran dan penggantian bank kapasitor. Mereka mengukur suhu di kompartemen perangkat, mengukur nilai arus dan voltase, memantau urutan koneksi baterai dan kondisinya. Pengontrol dapat menyimpan informasi tentang situasi darurat dan juga melakukan lusinan fungsi khusus, memastikan pengoperasian sistem kompensasi yang andal.
Peran yang sangat penting dalam desain unit kompensasi daya reaktif dimainkan oleh kontaktor khusus yang menghubungkan dan melepaskan bank kapasitor pada sinyal dari pengontrol.Secara lahiriah, mereka sedikit berbeda dari starter magnet biasa yang digunakan untuk mengganti motor.
Tetapi kekhasan kapasitor penghubung sedemikian rupa sehingga pada saat tegangan diterapkan ke kontaknya, resistansi kapasitor praktis nol. Pada muatan kapasitor arus lonjakan terjadi yang seringkali melebihi 10 kA. Tegangan lebih seperti itu memiliki efek merugikan pada kapasitor itu sendiri, perangkat switching dan jaringan eksternal, menyebabkan erosi pada kontak daya dan menciptakan interferensi berbahaya pada kabel listrik.
Untuk mengatasi masalah ini, desain kontaktor khusus telah dikembangkan, di mana, setelah menerapkan tegangan ke kapasitor, muatannya melewati sirkuit pembatas arus bantu, dan baru kemudian kontak daya utama dihidupkan. Desain ini memungkinkan Anda menghindari lompatan signifikan dalam arus pengisian kapasitor, untuk memperpanjang masa pakai bank kapasitor dan kontaktor khusus itu sendiri.
Terakhir, elemen utama dan termahal dari sistem kompensasi adalah bank kapasitor... Persyaratan yang dikenakan padanya cukup ketat dan kontradiktif. Di sisi lain, mereka harus kompak dan memiliki kerugian internal yang rendah. Mereka harus tahan terhadap proses pengisian dan pengosongan yang sering dan memiliki masa pakai yang lama. Tetapi kekompakan dan kerugian intrinsik yang rendah menyebabkan peningkatan lonjakan arus pengisian daya, peningkatan suhu di dalam kotak produk.
Kapasitor modern dibuat dengan teknologi film tipis.Mereka menggunakan film metalisasi dan sealant yang tertutup rapat tanpa impregnasi minyak. Desain ini memungkinkan untuk mendapatkan produk berukuran kecil dengan daya yang signifikan. Misalnya kapasitor silinder dengan kapasitas 50 kVar memiliki dimensi: diameter 120 mm dan tinggi 250 mm.
Baterai kapasitor berisi oli gaya lama yang serupa memiliki berat lebih dari 40 kg dan 30 kali lebih besar dari produk modern. Tetapi miniaturisasi ini membutuhkan penerapan langkah-langkah untuk mendinginkan area tempat bank kapasitor dipasang. Oleh karena itu, dalam instalasi otomatis, hembusan paksa oleh kipas kompartemen kondensor adalah wajib.
Secara umum, pembuatan unit kapasitor memerlukan pertimbangan sejumlah besar parameter operasi: keadaan jaringan listrik pengguna, debu, sifat beban motor, dan banyak faktor lain yang memengaruhi keandalan dan efisiensi sistem kompensasi.