Hvordan kan industrielle kompensationsskabe forbedre strømkvaliteten gennem kernetilbehør?

Forord

I industrielle magtfordelingssystemer er reaktivt effekttab og harmonisk forurening nøglefaktorer, der fører til udnyttelse af lav effekt, reduceret udstyr til levetid og stigende strømomkostninger. Som kerneenhed til styring af strømkvalitet bestemmes ydeevnen for kompensationskabinettet af den tekniske koordinering af de fire store tilbehør: Kondensatorbank,serienreaktor, dynamisk kompensationscontroller og eksplosionssikker udladningsmodstand. Denne artikel vil objektivt forklare de tekniske principper, funktionel positionering og systemintegrationslogik for hvert tilbehør.

Kernefunktionel positionering af kompensationssystemet

Kerneopgaven for kompensationskabinettet er at opnå styrkekorrektion og harmonisk undertrykkelse af elnettet. Når strømfaktoren er lavere end 0,9, stiger linjetabshastigheden med 8%-15%og udløser samtidig strømforsyningsafdelingens strømafgiftsgebyr (ca. 3%-8%af den samlede elregning). Harmonisk forvrængningsgrad (THD), der overstiger 5%, vil forårsage yderligere opvarmning af motoren, funktionsfejl i elektronisk udstyr og reduceret transformatoreffektivitet. Den nationale standard GB/T 15576-2020 bestemmer, at den nedre grænse for strømfaktoren for industrielle brugere er 0,9, og IEEE 519-2014-standarden kræver, at THD kontrolleres inden for 5%.

Kommandemekanisme for dynamisk kompensationskontroller

DeAutomatisk effektfaktorcontrollerIndsamler gitterspændingen og den aktuelle faseforskel i realtid gennem et højhastighedsprøveudtagningskredsløb med 128 point/cyklus. Når en effektfaktorfluktuering forårsaget af en pludselig belastningsændring (såsom mindre end 0,8) detekteres, afslutter dens indlejrede armprocessor Fourier -transformberegningen inden for 20ms og udsender nøjagtige strømkondensatorskontaktinstruktioner. Den indbyggede nul-krydsningskontaktteknologi for controlleren sikrer, at skiftningsvirkningen udføres ved spændings nulpunkt for at undgå stød i strøm. Kerneparameterkravene inkluderer: Responsehastighed ≤50ms (National Standard Upper Limit 200ms), kompensationskapacitetsfejl ± 0,5 kvar. 5G -kommunikationsmodulet understøtter fjernmodifikation af parametergrænser og modtagende fejlalarmer.

Tekniske egenskaber ved smarte kondensatorbanker

Smarte kondensatorbanker opnår effektfaktorkorrektion af kraftgitter ved at tilvejebringe kapacitiv reaktiv effekt. Dens kernemedium bruger en 3,8-mikron-tyk metalliseret polypropylenfilm og bruger fordampningsteknologi af split-type til at kontrollere det selvhelende område på mediet inden for 2 kvadratmillimeter, når et enkelt punkt punkteres. Kondensatoren er udstyret med en trykfrigørelsesstruktur. Når trykket inde i skallen når 0,12 MPa, sprænger den eksplosionssikre dækning retningsbestemt for at opnå beskyttelsen af trykaflastningen. Kapacitetskonfigurationen vedtager et trappet klassificeringsdesign, som normalt inkluderer 8 grupper af forskellige kapacitetsenheder, såsom 5 KVAR, 10 KVAR og 20 KVAR, og det mindste kompensationstrin er 5 KVAR. I et 380-volt strømnettet miljø, når en 30 KVARStrømkondensatorBanken er tændt for en motor med en nominel effekt på 100 kW, systemeffektfaktoren kan øges fra 0,75 til 0,94, samtidig med at linjestrømmen reduceres med 28,4%. Det skal understreges, at kondensatorbanken skal betjenes i serie med en filterreaktor, ellers vil den harmoniske strøm få mediet til at overophedes og mislykkes.

Harmonisk kontrolprincip for filterreaktor

Filterreaktor undertrykker harmonik i specifikke frekvensbånd baseret på induktive reaktansegenskaber. Kernedesignet bruger en reaktansfrekvens på 7% til at reducere resonansfrekvensen til 189 Hz, hvilket effektivt undgår 150 til 650 Hz harmonisk frekvensbånd, der ofte genereres af industrielt udstyr. Det viser en betydelig impedansforbedringseffekt på den 5. harmoniske. Ved en frekvens på 250 Hz kan impedansværdien nå mere end 33 gange den for den grundlæggende bølge, hvilket undertrykker den samlede harmoniske forvrængningsgrad til mindre end 8%. DeserienreaktorVikling er vakuumstøbt med klasse B -isolerende epoxyharpiks, og lagene er isoleret med Nomex -isolerende materiale for at sikre, at temperaturstigningen ikke overstiger 65 kelvin; Den indbyggede 130 grader Celsius-temperatur sikring udskærer direkte kredsløbet, når der overophedes. Den induktive reaktans manifesteres i det væsentlige som en blokerende virkning på højfrekvente harmoniske strømme og reducerer samtidig de harmoniske komponenter, der strømmer gennem den parallelle kondensator med mere end 60%. Denne præstationsindikator opfylder de obligatoriske specifikationer for IEC 60076 International Standard for Power Reactors.

Sikker driftslogik for decharge modstande

Udledningsmodstandene er ansvarlige for at udlede den resterende spænding, efter at kondensatoren er slukket. En dobbeltkanalstruktur med en hovedmodstand på 100 kilo-OHMS/5 kilowatt parallelt med en backup-modstand vedtages, og overfladevarme-dissipationsnettet styrer strømtætheden under 1,5 watt/firkantet centimeter. Når omgivelsestemperaturen når 45 grader Celsius, aktiveres den aksiale strømningsventilator automatisk for at forbedre varmeafledningen. Systemet kan reducere den resterende spænding på 400-volt gitterkondensator fra et højdepunkt på 565 volt til en sikkerhedstærskel på 50 volt inden for 3 sekunder, hvilket opfylder 75-volt øvre grænse, der er specificeret i IEC 60831. Den mekaniske interlock-enhed forbinder automatisk udløbskredsløbet inden kabinettet dør til åben for at sikre sikkerheden ved personalt drift.

Systemintegrations- og præstationsverifikationsstandarder

Det komplette kompensationssystem skal verificeres gennem en verifikationsprocedure på tre niveauer. I løbet af fabrikstestfasen udføres en 10-sekunders modstanden spændingstest på 1,25 gange den nominelle spænding og 50 kontinuerlige switching-påvirkningstests med et skifteinterval på højst 2 sekunder. Under idriftsættelse på stedet skal målværdien for effektfaktoren indstilles i området 0,92 til 0,98, og overspændingsbeskyttelsesgrænsen konfigureres til 440 volt med en fejltolerance på ± 5 volt. Operationsovervågning kræver, at systemet kontinuerligt opfylder tre kerneindikatorer: månedlig gennemsnitlig effektfaktor ≥ 0,95, total harmonisk forvrængningshastighed ≤ 5%og spændingssvingningshastighed <2%. Når systemet registrerer, at effektfaktorfluktuationen overstiger 0,1, eller den samlede harmoniske forvrængningshastighed stiger med mere end 2%, skal kondensatorkapacitetskonfigurationen og reaktorparameterpatcheringsstatus kontrolleres med det samme.