Għażla tar-Rata tar-Reattanza għal Reatturi tas-Serje f'Banek tal-Kondensaturi

Introduzzjoni

Reatturi tas-serje (magħrufa wkoll bħalareatturi detuned) użati mal-banek tal-kapaċitaturi tal-enerġija ġew ippruvati b'mod wiesa 'f'sistemi tal-enerġija madwar id-dinja biex itejbu l-kumpens tal-qawwa reattiva, inaqqsu t-telf tal-linja, jillimitaw il-kurrenti ta' inrush tal-iswiċċjar tal-kapaċitaturi, u jrażżnu d-distorsjoni armonika.

 

L-għażla ta 'rata ta' reattanza tar-reattur xierqa hija kritika minħabba li l-kurrenti armoniċi huma influwenzati minn fatturi multipli, inklużi sorsi armoniċi tal-grilja, impedenza tas-sistema, u parametri tal-bank tal-kapaċitaturi. Rata ta 'reattanza mhux xierqa tista' twassal għal reżonanza, tagħbija żejda tal-kapaċitatur, sħana żejda jew ħsara prematura fit-tagħmir.

 

Dan l-artikolu jispjega l-prinċipji wara l-għażla tar-rata tar-reattanza u jipprovdi gwida prattika għall-applikazzjonijiet tal-bank tal-kapaċitaturi.

 

1. Limitazzjoni tal-Kurrent tal-Inrush tal-Iswiċċjar tal-Kondenser

Il-kurrent tal-inrush li jaqleb il-kondensatur huwa wieħed mill-aktar kawżi komuni ta 'stress fuq apparati ta' swiċċjar ubanek kapaċitaturi. Kurrent ta 'inrush eċċessiv jista' jagħmel ħsara lill-kuntatturi, circuit breakers, capacitors, u komponenti oħra tas-sistema tal-enerġija.

 

Żewġ tipi ta 'kurrent ta' inrush tipikament iseħħu waqt l-enerġizzazzjoni tal-bank tal-kapaċitaturi:

Tip 1: Qlib ta 'Bank ta' Kondensatur Uniku

Meta bank kapaċitatur waħdu jiġi enerġizzat, il-kurrent inrush li jirriżulta huwa ġeneralment fil-kapaċità ta 'reżistenza permissibbli ta' tagħmir ta 'swiċċjar standard. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, ma huma meħtieġa l-ebda miżuri ta' limitazzjoni attwali-addizzjonali.

 

Tip 2: Lura-għal-Lura Bank Capacitor Qlib

Meta bank capacitor addizzjonali jinxtegħel waqt li bank capacitor wieħed jew aktar huma diġà konnessi mas-sistema, jista 'jseħħ kurrent ta' inrush ferm ogħla.

 

L-esperjenza fuq il-post turi li dan il-kurrent temporanju jista' jilħaq20 sa 250 darba l-kurrent nominalital-bank capacitor.

Il-kurrent ta' inrush jista' jiġi espress bħala:

 

Fejn:

(Q_C)=Qawwa reattiva tal-kapaċitatur

(X_L)=Reattanza induttiva taċ-ċirkwit

 

L-ekwazzjoni turi li ż-żieda tar-reattanza induttiva taċ-ċirkwit tnaqqas il-kurrent ta 'inrush. Għalhekk, l-installazzjoni ta 'reattur ta' serje magħżula sew tillimita b'mod effettiv iż-żidiet tal-iswiċċjar u tipproteġi kemm il-capacitors kif ukoll it-tagħmir tal-iswiċċjar.

 

2. Soppressjoni Harmonika u Għażla tar-Rata tar-Reattanza

Is-sistemi tal-enerġija moderni fihom numru kbir ta 'tagħbijiet mhux lineari, bħal:

• Drives ta' Frekwenza Varjabbli (VFDs)
• Rettifikaturi
• Sistemi UPS
• Fran tal-ark
• Konvertituri tal-enerġija rinnovabbli

 

Dawn l-apparati jiġġeneraw kurrenti armoniċi li jgħawġu l-forma tal-mewġ tal-vultaġġ u jaffettwaw b'mod negattiv il-banek tal-kapaċitaturi.

 

Biex tittejjeb il-kwalità tal-enerġija u tipproteġi l-kapaċitaturi, reatturi tas-serje huma komunement installati bħala reatturi ta 'soppressjoni armonika.

 

Impatt tal-Armoniċi fuq il-Banek tal-Kondensaturi

Forma ta' mewġa mhux-sinusojdali tikkonsisti f'komponent ta' frekwenza fundamentali flimkien ma' frekwenzi armoniċi li huma multipli interi tal-frekwenza fundamentali.

 

F'sistemi ta' enerġija prattiċi, l-ordnijiet armoniċi l-aktar sinifikanti huma:

• 3rd armoniku
• 5 armonika
• 7 armonika
• 11th armonika
• 13-il armoniku

 

Fost dawn, il-5 armonikanormalment huwa l-komponent dominanti.

 

Ikkunsidra sistema li fiha biss il-vultaġġ fundamentali u l-5 komponent tal-vultaġġ armoniku. Jekk il-5 vultaġġ armoniku jilħaq 26.45% tal-vultaġġ nominali:

• Il-vultaġġ żejjed tal-capacitor jilħaq madwar 3.4%
• Il-kurrent żejjed tal-kondensatur jilħaq madwar 65.6%
• It-tagħbija żejda tal-qawwa reattiva tilħaq madwar 35%

 

Dawn il-valuri juru biċ-ċar l-impatt sever tal-armoniċi fuq l-operat tal-bank tal-capacitor.

 

3. Analiżi tar-Reżonanza

Il-kurrent armoniku jista' jiġi kkalkulat bħala:

Fejn:

• (E_n)=Vultaġġ armoniku
• (X_B)=Impedenza tas-sistema
• (X_L)=Reattanza tar-reattur
• (X_C)=Reattanza tal-kapaċitatur
• (n)=Ordni armoniku

 

Ir-reżonanza sseħħ meta:

 

Il-kundizzjonijiet tar-reżonanza korrispondenti:

Biex tiġi evitata r-reżonanza u trażżan b'mod effettiv il-kurrenti armoniċi, għandha tiġi sodisfatta l-kundizzjoni li ġejja:

 

Dan jiżgura li l-fergħa tal-kapaċitatur turi karatteristiċi induttivi fil-frekwenza armonika fil-mira, u b'hekk tevita l-amplifikazzjoni armonika.

 

4. Determinazzjoni tar-Rata tar-Reattanza tar-Reattur

Fil-prattika tal-inġinerija, fattur ta' sikurezza ta' 1.5 huwa komunement applikat:

 

Għas-soppressjoni armonika 5:

Ir-rata tar-reattanza (K) hija definita bħala:

fejn:

(K)=Rata tar-reattanza tar-reattur

(X_L) Reattanza tar-reattur tal-frekwenza=Fundamentali-

(X_C)=Reattanza tal-kapaċitatur tal-frekwenza-fundamentali

 

Għalhekk, a6% rata tar-reattanzaeffettivament detunes-bank capacitor taħt il-frekwenza armonika 5, irażżan ordni 5 u armoniċi ogħla, u jillimita l-iswiċċjar tal-kurrent inrush għal madwar ħames darbiet il-kurrent nominali.

 

5. Gwida għall-Għażla tar-Rata tar-Reattanza Standard

0.1% - 1% Rata ta 'Reattanza

Applikazzjoni:

• Limitazzjoni tal-kurrent inrush biss
• L-ebda rekwiżit ta 'soppressjoni armonika

 

Użu Tipiku:

• Sistemi ta 'enerġija nadifa b'kontenut armoniku baxx ħafna
• Limitazzjoni tal-kurrent ta'-short circuit

 

4.5% - 6% Rata ta 'Reattanza

Applikazzjoni:

• Soppressjoni tal-5-ordni u armoniċi ogħla

 

Użu Tipiku:

• Faċilitajiet industrijali
• Bini kummerċjali
• Sistemi ġenerali ta' kumpens tal-qawwa reattiva

 

Ir-rata tar-reattanza magħżula b'mod komuni

12% - 13% Rata ta 'Reattanza

Applikazzjoni:

• Soppressjoni ta' armoniċi tat-3-ordni u ogħla

 

Użu Tipiku:

• Sistemi b'kontenut sinifikanti tat-3 armoniku
• Proġetti speċjali ta' mitigazzjoni armonika

 

Frekwenza tas-Sistema Applikabbli

• Sistemi ta' enerġija ta' 50 Hz
• Sistemi ta' enerġija ta' 60 Hz

 

Konklużjoni

Ir-reatturi tas-serje huma komponent essenzjali tal-banek tal-kapaċitaturi moderni, li jipprovdu protezzjoni effettiva kontra l-iswiċċjar tal-kurrenti tal-inrush, distorsjoni armonika, u problemi ta 'reżonanza filwaqt li jtejbu l-kwalità ġenerali tal-enerġija u l-effiċjenza tal-enerġija.

 

Ir-rata tar-reattanza għandha dejjem tintgħażel skont il-kundizzjonijiet attwali tas-sit u l-kejl armoniku:

• 6% rata tar-reattanzahuwa ġeneralment rakkomandat għal soppressjoni armonika u protezzjoni bank capacitor.
• 0.2%–1% reatturi tal-qalba tal-arjahuma adattati meta l-għan primarju huwa li jillimitaw il-kurrent ta' inrush tal-iswiċċjar u, sa ċertu punt, inaqqsu l-kurrent ta' short-circuit.
• 12%-13% rati ta 'reattanzahuma rakkomandati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu soppressjoni ta' armoniċi sinifikanti tat-3-ordni.

 

L-għażla xierqa tar-reattur tiżgura tħaddim affidabbli, ħajja ta 'servizz tal-kapaċitatur estiż, prestazzjoni mtejba tal-korrezzjoni tal-fattur tal-enerġija, u kwalità tal-enerġija mtejba fis-sistema elettrika kollha.