การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาในการติดตั้งด้วยหลอดปล่อยก๊าซ

หากไม่มีตัวเก็บประจุชดเชยพิเศษในวงจรแสดงว่าตัวประกอบกำลังของหลอดฟลูออเรสเซนต์ - บัลลาสต์ที่ตั้งไว้เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายนั้นต่ำมากและอยู่ในช่วง 0.5 - 0.55 ในวงจรที่มีการรวมหลอดไฟสองดวงตามลำดับ (ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ควบคุมประเภท 2ABZ-40) ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าถึง 0.7 และในวงจรที่มีหลอดไฟสองดวงที่ทำงานบนหลักการของ "เฟสแยก" (ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ควบคุมประเภท 2UBK-40 ) — 0.9 — 0.95.

ด้วยตัวประกอบกำลังต่ำกระแสในเครือข่ายจะเพิ่มขึ้นซึ่งอาจต้องมีการเพิ่มส่วนตัดขวางของสายไฟ ข้อมูลเล็กน้อย ของอุปกรณ์เครือข่ายและกำลังของหม้อแปลง การสูญเสียเครือข่ายยังเพิ่มขึ้นบ้าง ด้วยเหตุผลเหล่านี้ PUE จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้จำเป็นต้องเพิ่มตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเป็น 0.95 ในสถานที่ที่ติดตั้งหลอดไฟ

อย่างไรก็ตาม โดยหลักการแล้ว ทั้งการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแต่ละตัว — โดยตรงที่หลอดไฟ — และการชดเชยแบบกลุ่ม เมื่อติดตั้งตัวเก็บประจุบนชิลด์และให้บริการหลอดไฟทั้งกลุ่ม

การชดเชยแบบกลุ่มมีข้อดีบางประการ: ตัวเก็บประจุแบบกลุ่มสามารถเชื่อถือได้และทนทานกว่าตัวเก็บประจุแบบสุ่มแต่ละตัวที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งไม่ได้ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนด จากการคำนวณบางอย่าง การชดเชยแบบกลุ่มยังประหยัดกว่าการชดเชยแบบรายบุคคลอีกด้วย

ความเป็นไปได้ในการใช้ระบบการชดเชยอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับการศึกษาเพิ่มเติมและการแก้ปัญหาจะขึ้นอยู่กับประเภทของกลุ่มและตัวเก็บประจุชนิดใหม่ที่จะนำมาใช้ในอุตสาหกรรม

ในขณะเดียวกัน เมื่อใช้บัลลาสต์เกือบเฉพาะในการติดตั้งของเราตามวงจรสตาร์ทแบบสองหลอด คำถามเกี่ยวกับการชดเชยจะถูกแก้ไขโดยอัตโนมัติ กล่าวคือ ตัวเก็บประจุแบบเดียวกันซึ่งทำหน้าที่สร้างกระแสนำในวงจรหลอดไฟยังให้ เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์กำลังเป็นประมาณ 0.92

การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟทั้งแบบรายบุคคลและแบบกลุ่มใช้สำหรับหลอด MGL และ DRL

ชุดหลอดไฟ DRL — PRA มีตัวประกอบกำลังประมาณ 0.57 ซึ่งตามที่ระบุไว้ข้างต้น อาจส่งผลให้กริดมีน้ำหนักมากขึ้น การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาสามารถบรรเทาเครือข่ายได้ แต่จะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งตัวเก็บประจุเดี่ยวหรือกลุ่มที่มีราคาค่อนข้างแพง

ตามข้อมูลที่มีอยู่เพื่อเพิ่มตัวประกอบกำลังเป็น 0.9 — 0.95 ในเครือข่าย 220 V, 50 Hz พร้อมหลอดอาร์คจำเป็นต้องติดตั้งตัวเก็บประจุด้วยกำลังไฟต่อไปนี้ (ต่อหลอด):

กำลังไฟ, W 1,000 750 500 250 ตัวเก็บประจุความจุ, μF 80 60 40 20

ปัจจุบันยังไม่มีตัวเก็บประจุของความจุนี้ ซึ่งจะจำกัดการใช้ค่าชดเชยแต่ละรายการในบรรดาที่ผลิตโดยอุตสาหกรรม ที่เหมาะสมที่สุดคือตัวเก็บประจุกระดาษโลหะประเภท MBGO ที่มีความจุ 10 μF แรงดันไฟฟ้า 600 V ตัวเก็บประจุเหล่านี้จะต้องเชื่อมต่อแบบขนานและติดตั้งในกล่องเหล็ก (ตัวอย่างเช่น สำหรับ หลอดไฟที่มีกำลังไฟ 1,000 W จำเป็นต้องมีกล่องขนาด 380x300x200 มม.) พร้อมกับตัวต้านทานการปลดปล่อยเพื่อให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุจะปล่อยประจุอย่างรวดเร็วหลังจากปิด

ความต้านทานการคายประจุ R ถูกกำหนดโดยสูตร โอห์ม:

ซึ่งพลังงานปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุ Q, kvar นั้นหาได้จากอัตราส่วน

โดยที่ C คือความจุของตัวเก็บประจุ μF; U — แรงดันขั้วตัวเก็บประจุ, kV

สำหรับตัวเก็บประจุ MBGO ที่มีความจุ 10 μF กำลังปฏิกิริยา Q คือ 0.15 kvar สำหรับหลอด 1,000 วัตต์ สามารถรับความต้านทานการเคลือบคาร์บอนที่ 620,000 โอห์มได้ สำหรับหลอด 750 วัตต์ สามารถต้านทานที่ 825,000 โอห์ม

ในการติดตั้งแบบชดเชยกลุ่ม ค่ากำลังของตัวเก็บประจุ Q ที่ต้องการสามารถกำหนดได้จากสูตร

โดยที่ P - กำลังไฟที่ติดตั้ง, กิโลวัตต์, รวมถึงการสูญเสียบัลลาสต์; φ1 และ φ2 คือมุมการเลื่อนเฟสที่สอดคล้องกับค่าตัวประกอบกำลังที่ต้องการ (φ2) และเริ่มต้น (φ1)

หากต้องการเพิ่มตัวประกอบกำลังจาก 0.57 เป็น 0.95 สำหรับกำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งทุกๆ 1 กิโลวัตต์ จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุ 1.1 kvar ด้วยการชดเชยกลุ่มสามารถใช้ตัวเก็บประจุน้ำมันกระดาษแบบสามเฟสของประเภท KM-0.38-25 ที่มีความจุ 25 kvar รวมถึงตัวอื่นที่มีกำลังไฟต่ำกว่าเช่น 10 kvar

ข้าว. 1. รูปแบบการเชื่อมต่อสายกลุ่มที่เป็นไปได้พร้อมการชดเชยตัวประกอบกำลังของสายกลุ่ม

ข้าว. 2. โครงการรวมความต้านทานการคายประจุกับตัวเก็บประจุ KM-0.38-25

ตัวเก็บประจุ 25 kvar แต่ละตัวเพียงพอสำหรับกลุ่ม 22 kW รวมถึงการสูญเสียบัลลาสต์ กลุ่มสามารถแยกออกด้านหลังโรงงานตัวเก็บประจุดังแสดงในรูป 1. สำหรับสายที่มีตัวเก็บประจุ KM-0.38-25 การตั้งค่าเบรกเกอร์ของเครื่องจักรไม่เกิน 40 A และกระแสของเส้นคู่ขนานแต่ละเส้นคือ 36 A

ความต้านทานการคายประจุสำหรับตัวเก็บประจุ KM-0.38-25 ซึ่งคำนวณโดยสูตรแรกไม่ควรเกิน 87,000 โอห์ม ตัวเก็บประจุแต่ละตัวสามารถติดตั้งตัวต้านทานหนึ่งหลอดประเภท U1 ที่มีกำลังไฟ 150 W ความต้านทาน 40,000 โอห์มโดยเชื่อมต่อสองส่วน 20,000 โอห์มตามแบบแผนของมะเดื่อ 2.

ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานจะติดตั้งใกล้กับเกราะป้องกันในตู้เหล็ก โดยปกติแล้วจะมีสามถึงห้าตัวในตู้หนึ่งตู้ ขนาดของตู้สำหรับตัวเก็บประจุห้าตัวคือ 1250 x 1450 x 700 มม.

การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบกลุ่มในสถานีย่อยสามารถทำได้โดยใช้ตัวเก็บประจุ KM ตัวเดียวกันที่ประกอบในแบตเตอรี่และใช้ตู้ขาเข้าเพื่อเชื่อมต่อกับบัสบาร์ของสถานีย่อย

การคำนวณเปรียบเทียบที่ทำโดย "Tyazhpromelectroproject" แสดงให้เห็นว่าตัวเลือกที่มีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาตามสายกลุ่มของแผงควบคุมนั้นมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจเกือบเทียบเท่ากับตัวเลือกที่ไม่มีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม อาจมีการตั้งค่าบางอย่างให้กับตัวเลือกการชดเชย ซึ่งมีข้อดีเพิ่มเติมในด้านไฟฟ้าแรงสูงของแหล่งจ่าย นอกจากนี้ในทุกกรณีที่การขาดการชดเชยนำไปสู่ความจำเป็นในการเพิ่มกำลังของหม้อแปลง ความเป็นไปได้ของการชดเชยนั้นไม่อาจโต้แย้งได้

ขอแนะนำให้ปฏิเสธการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟในกรณีที่โหลดที่มีการชดเชยมากเกินไปเชื่อมต่อกับหม้อแปลงหรือมีการชดเชยมากเกินไปในด้านไฟฟ้าแรงสูงของแหล่งจ่ายไฟ

จากที่กล่าวมาเป็นที่ชัดเจนว่าคำถามเกี่ยวกับการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟในเครือข่ายแสงสว่างไม่สามารถแก้ไขได้โดยแยกจากปัญหาแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดและปราศจากการพิจารณาโดยละเอียดเกี่ยวกับสภาพท้องถิ่น

อาจกล่าวเพิ่มเติมได้ว่าหากเครือข่ายไฟส่องสว่างของแหล่งจ่ายสั้นมาก การติดตั้งตัวเก็บประจุใกล้กับหน้าจอกลุ่มแทบจะไม่ลดการใช้โลหะนำไฟฟ้า แม้ว่าอาจทำให้จำนวนกลุ่มลดลงก็ตาม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของเวิร์กช็อปและข้อกำหนดการควบคุมแสงสว่าง อาจมีหรือไม่มีนัยสำคัญก็ได้

ดังนั้น ในหลายกรณี การแก้ปัญหาความต้องการและวิธีการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟในการติดตั้งหลอดไฟ DRL จึงอยู่ในความสามารถของผู้ผลิตไฟฟ้าทั้งหมด

กลับไปที่คำถามเกี่ยวกับความได้เปรียบของการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแต่ละรายการหลังจากการพัฒนาและการพัฒนาโดยอุตสาหกรรมของตัวเก็บประจุที่เชื่อถือได้เป็นพิเศษสำหรับหลอดไฟ DRL ทนทานและราคาถูก เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ เช่น MBGO หรืออื่นๆ ที่คล้ายกัน การชดเชยแต่ละอย่างไม่เหมาะสมอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม เราต้องระลึกไว้เสมอถึงข้อได้เปรียบในการดำเนินงานที่สำคัญของการติดตั้งคาปาซิเตอร์ในชุดควบคุมหรือมักจะใกล้กับหลอดไฟ ซึ่งก็คือ การปิดคาปาซิเตอร์ที่ เวลาเดียวกับตะเกียง

ปัจจุบันบริษัทบางแห่งจัดหาบัลลาสต์พร้อมตัวเก็บประจุชดเชยด้วยการออกแบบที่น่าเชื่อถือของรุ่นหลังแน่นอนว่าสะดวกมาก