การติดตั้งชดเชยสำหรับพลังงานปฏิกิริยา
บทความนี้อธิบายถึงวัตถุประสงค์และองค์ประกอบโครงสร้างของหน่วยชดเชยสำหรับไฟฟ้าปฏิกิริยา
การชดเชยพลังงานไฟฟ้าปฏิกิริยาเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการประหยัดทรัพยากรพลังงาน การผลิตสมัยใหม่นั้นอิ่มตัวด้วยเครื่องยนต์ อุปกรณ์เชื่อม หม้อแปลงไฟฟ้าจำนวนมาก สิ่งนี้ใช้พลังงานปฏิกิริยาจำนวนมากเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในอุปกรณ์ไฟฟ้า เพื่อลดการใช้พลังงานประเภทนี้จากเครือข่ายภายนอก จะใช้หน่วยชดเชยสำหรับพลังงานไฟฟ้าปฏิกิริยา การออกแบบหลักการทำงานและคุณสมบัติการใช้งานจะกล่าวถึงในบทความนี้
การใช้ธนาคารตัวเก็บประจุเพื่อลดภาระปฏิกิริยาเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แต่การรวมตัวเก็บประจุแยกต่างหากขนานกับมอเตอร์นั้นสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจด้วยพลังที่สำคัญของรุ่นหลังเท่านั้น โดยทั่วไปตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อกับมอเตอร์ที่มีกำลังมากกว่า 20-30 กิโลวัตต์
จะแก้ปัญหาในการลดโหลดรีแอคทีฟในโรงงานตัดเย็บเสื้อผ้าที่ใช้มอเตอร์กำลังต่ำหลายร้อยตัวได้อย่างไร จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ในสถานีย่อยขององค์กรมีการเชื่อมต่อชุดตัวเก็บประจุแบบคงที่ซึ่งถูกปิดด้วยตนเองหลังจากสิ้นสุดกะการทำงาน ด้วยความไม่สะดวกที่เห็นได้ชัด ชุดดังกล่าวจึงไม่สามารถติดตามความผันผวนของกำลังโหลดระหว่างชั่วโมงการทำงานได้ และไม่มีประสิทธิภาพ หน่วยควบแน่นที่ทันสมัยสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก
สถานการณ์เปลี่ยนไปพร้อมกับการกำเนิดของตัวควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์พิเศษที่วัดค่าของพลังงานปฏิกิริยาที่ใช้โดยโหลด คำนวณค่าพลังงานที่ต้องการของตัวเก็บประจุและเชื่อมต่อ (หรือตัดการเชื่อมต่อ) จากเครือข่าย ขึ้นอยู่กับตัวควบคุมดังกล่าว หน่วยตัวเก็บประจุอัตโนมัติที่หลากหลายสำหรับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา พลังงานของพวกเขามีตั้งแต่ 30 ถึง 1200 kVar (พลังงานปฏิกิริยาวัดเป็น kVars)
ความสามารถของคอนโทรลเลอร์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การวัดและการสลับแบตเตอรีของตัวเก็บประจุ พวกเขาวัดอุณหภูมิในช่องอุปกรณ์ วัดค่ากระแสและแรงดัน ตรวจสอบลำดับการเชื่อมต่อของแบตเตอรี่และสภาพของแบตเตอรี่ ผู้ควบคุมสามารถจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสถานการณ์ฉุกเฉินและทำหน้าที่เฉพาะได้หลายสิบอย่าง ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบชดเชย
บทบาทที่สำคัญมากในการออกแบบหน่วยชดเชยพลังงานปฏิกิริยานั้นเล่นโดยคอนแทคเตอร์พิเศษที่เชื่อมต่อและปลดการเชื่อมต่อธนาคารตัวเก็บประจุด้วยสัญญาณจากคอนโทรลเลอร์ภายนอกนั้นแตกต่างจากสตาร์ตเตอร์แม่เหล็กทั่วไปเล็กน้อยที่ใช้เพื่อเปลี่ยนมอเตอร์
แต่ลักษณะเฉพาะของการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุคือในขณะที่แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับหน้าสัมผัสความต้านทานของตัวเก็บประจุจะเป็นศูนย์ ที่ ค่าตัวเก็บประจุ กระแสไหลเข้าเกิดขึ้นซึ่งมักจะเกิน 10 kA แรงดันไฟฟ้าเกินดังกล่าวส่งผลเสียต่อทั้งตัวเก็บประจุเอง อุปกรณ์สวิตชิ่ง และเครือข่ายภายนอก ทำให้เกิดการสึกกร่อนของหน้าสัมผัสพลังงานและสร้างการรบกวนที่เป็นอันตรายในสายไฟ
เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ได้มีการพัฒนาคอนแทคเตอร์แบบพิเศษซึ่งหลังจากใช้แรงดันไฟฟ้ากับตัวเก็บประจุแล้วประจุของมันจะผ่านวงจร จำกัด กระแสเสริมจากนั้นจึงเปิดหน้าสัมผัสพลังงานหลักเท่านั้น การออกแบบนี้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการกระโดดอย่างมีนัยสำคัญในกระแสชาร์จของตัวเก็บประจุเพื่อยืดอายุการใช้งานของทั้งธนาคารตัวเก็บประจุและคอนแทคเตอร์พิเศษ
ในที่สุด องค์ประกอบหลักและแพงที่สุดของระบบการชดเชยคือ ธนาคารตัวเก็บประจุ... ข้อกำหนดที่กำหนดไว้นั้นค่อนข้างเข้มงวดและขัดแย้งกัน ในทางกลับกัน จะต้องมีขนาดกะทัดรัดและมีการสูญเสียภายในต่ำ ต้องทนทานต่อกระบวนการชาร์จและคายประจุบ่อยครั้ง และมีอายุการใช้งานยาวนาน แต่ความกะทัดรัดและการสูญเสียที่แท้จริงต่ำทำให้กระแสไฟชาร์จเพิ่มขึ้น อุณหภูมิภายในกล่องผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น
คาปาซิเตอร์สมัยใหม่ที่ผลิตโดยเทคโนโลยีฟิล์มบางพวกเขาใช้ฟิล์มเคลือบโลหะและสารเคลือบหลุมร่องฟันที่ปิดสนิทโดยไม่ต้องเคลือบน้ำมัน การออกแบบนี้ทำให้สามารถรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่มีกำลังมาก ตัวอย่างเช่น ตัวเก็บประจุทรงกระบอกที่มีความจุ 50 kVar มีขนาด: เส้นผ่านศูนย์กลาง 120 มม. และสูง 250 มม.
แบตเตอรี่คาปาซิเตอร์แบบเติมน้ำมันแบบเก่าที่คล้ายกันมีน้ำหนักมากกว่า 40 กก. และใหญ่กว่าผลิตภัณฑ์สมัยใหม่ถึง 30 เท่า แต่การย่อส่วนนี้จำเป็นต้องมีมาตรการเพื่อทำให้พื้นที่ที่ติดตั้งตัวเก็บประจุเย็นลง ดังนั้นในการติดตั้งแบบอัตโนมัติ จึงจำเป็นต้องมีการเป่าโดยพัดลมของช่องคอนเดนเซอร์
โดยทั่วไป การสร้างหน่วยตัวเก็บประจุจำเป็นต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์การทำงานจำนวนมาก: สถานะของเครือข่ายไฟฟ้าของผู้ใช้, ฝุ่น, ลักษณะของภาระของมอเตอร์และปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบชดเชย