무효 전력 보상을 위한 최신 기술

전기의 합리적 이용을 위해서는 최소한의 손실로 전기를 생산, 송전, 배전할 수 있는 경제적인 방안이 필요하다. 이렇게하려면 손실 발생으로 이어지는 모든 요소를 ​​전기 네트워크에서 제외해야합니다. 그중 하나는 산업 및 가정용 전력 전송 네트워크의 부하는 일반적으로 능동 유도 특성을 갖기 때문에 유도 부하가 있는 경우 전압에서 흐르는 전류의 위상 지연입니다.

시스템의 목적 무효 전력 보상 위상 어드밴스를 도입하여 전체 위상 변이를 보상하는 것으로 구성됩니다. 이로 인해 네트워크를 통해 흐르는 전류가 감소하고 그에 따라 전선 및 배전망의 기생 활성 손실이 감소합니다. 커패시터를 공급 네트워크와 병렬로 연결하여 필요한 차간 거리를 생성합니다. 효율성을 극대화하려면 트리거 회로를 유도 부하에 최대한 가깝게 연결해야 합니다.

역률 보정 시스템은 전원 네트워크를 통해 흐르는 전류의 무효 성분을 줄입니다. 부하의 특성이 변경되면 그에 따라 보정 회로를 재구성해야 합니다. 이를 위해 개별 보정 커패시터의 단계적 연결 또는 분리를 수행하는 자동 보정 시스템이 일반적으로 사용됩니다. 네트워크에서 반응성 구성 요소의 출현 원리를 개략적으로 보여주는 이미지.

역률 보정 이점:

• 전기료 인하로 인한 회수기간은 8~24개월이다. 수정은 시스템의 무효 전력을 줄입니다. 전기 소비가 줄어들고 그에 비례하여 가격이 낮아집니다.

• 네트워크의 효과적인 사용. 역률이 높다는 것은 배전망을 보다 효율적으로 사용한다는 의미입니다(동일한 총 전력에 대해 더 많은 순 전력 흐름).

• 안정화 전압.

• 전압 강하가 적습니다.

• 흐르는 전류를 줄임으로써 측면 케이블의 단면… 또는 기존 시스템에서는 일정한 단면의 케이블을 통해 추가 전력을 전송할 수 있습니다.

• 송전 손실 감소. 전송 및 스위칭 장치는 더 낮은 전류 값으로 작동합니다. 따라서 저항 손실도 감소합니다.

무효 전력 보상 시스템의 핵심 구성 요소

역률 보정 커패시터는 전류 흐름에 필요한 위상 전진을 제공하여 유도 부하가 있는 회로의 위상 지연을 보상합니다.역률 보정 회로용 커패시터는 커패시터를 전환할 때 발생하는 큰 돌입 전류(> 100 IR)를 견뎌야 합니다. 커패시터가 배터리에 병렬로 연결되면 돌입 전류가 공급 회로뿐만 아니라 병렬로 연결된 커패시터에서도 흐르기 때문에 돌입 전류가 훨씬 더 높아집니다(> 150 IR).

EPCOS AG는 전압이 230~800V이고 전력이 0.25~100kVAr인 커패시터를 제조합니다. 작동 조건에 따라 건식 또는 오일 충전 커패시터를 제공합니다.

이 제조업체의 커패시터 간의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

- 넓은 작동 범위 -40 ... + 55 ° C (MKV 시리즈 커패시터의 경우 -40 ... + 70 ° C);

— 공칭의 최대 200 * In의 시작 전류를 견뎌냅니다(PhaseCap 컴팩트 시리즈의 경우 최대 300 * In, MKV 시리즈의 경우 최대 500 * In).

- 100,000시간에서 300,000시간까지의 커패시터 수명(IEC 60831-1에 따른 온도 등급 -40/D에서)

— PhaseCap 콤팩트 및 MKV 시리즈의 경우 허용되는 작동 횟수는 각각 연간 10,000회 및 20,000회입니다.

- 과압 스위치가 3단계 모두에서 활성화되어 응축기 하우징에 대한 잠재적인 충격 가능성을 완전히 제거합니다.

— 해발 4000m까지 작동이 허용됩니다.

— 물론자가 치유 기술, 파동 절단 등 존재한다

컨트롤러

최신 역률 보정 컨트롤러는 마이크로프로세서를 기반으로 합니다. 마이크로프로세서는 변류기의 신호를 분석하고 개별 커패시터 또는 전체 뱅크를 연결하거나 분리하여 커패시터 뱅크를 제어하는 ​​명령을 내립니다.보정 커패시터의 지능적인 관리를 통해 커패시터 뱅크의 최대 전체 부하를 보장할 수 있을 뿐만 아니라 스위칭 작업 수를 최소화하여 커패시터 뱅크의 수명을 최적화할 수 있습니다.

EPCOS AG 회사의 제품 라인에는 전기 기계 및 사이리스터 접촉기를 모두 제어하기 위한 4x, 6(7m), 12(13) 단계 컨트롤러가 있습니다. 또한 두 유형의 컨택터를 동시에 전환할 수 있는 결합 버전도 있습니다. 고객의 요청에 따라 컨트롤러에는 컴퓨터 또는 AMR 시스템에 연결하기 위한 인터페이스가 장착되어 있습니다.

이 제조업체의 컨트롤러 간의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

- 러시아어 텍스트 디지털 메뉴;

— 액정 디스플레이는 저온에서 잘 작동합니다.

— 디스플레이에 백라이트가 있습니다.

- 커패시터의 서비스 수명에 영향을 미치는 주요 매개 변수 고정 및 저장 (과전압, 온도 상승, 전류 및 전압의 고조파 최대 19 포함, 시작 횟수 및 각 단계의 작동 시간)

— 매개변수를 초과할 때 보상 시스템을 보호하고 종료하는 기능이 있으며, 이는 커패시터 및 기타 여러 수명에 영향을 미칩니다.

더 간단한 시스템에서 사용할 수 있는 단순화되고 저렴한 모델도 있습니다.

스위칭 장치

전기 기계 또는 사이리스터 접촉기는 표준 정류 시스템의 커패시터 또는 디튜닝 시스템의 커패시터 및 초크를 전환하는 데 사용됩니다. 전원 회로에 포함하는 것은 기계적 접촉을 사용하거나 반도체 장치를 사용하여 수행됩니다.특히 동적 보정 시스템에서 빠른 전환이 필요한 경우 전자 전환이 선호됩니다. 예를 들어 전기 네트워크의 주요 부하가 용접기인 경우입니다.

EPCOS AG에서 제조한 전자 기계식 접촉기는 최대 100kvar 용량으로 제공됩니다. 오늘날 사이리스터 접촉기는 가장 넓은 범위를 가지고 있습니다: 400V의 경우 10kvar, 25kvar, 50kvar, 100kvar, 200kvar, 690V 네트워크에서 작동하는 경우 50kvar 및 200kvar.

스로틀

분배 네트워크는 종종 비선형 부하를 생성하는 최신 전자 장치의 사용으로 인해 고조파 왜곡이 발생합니다. 이러한 장치는 예를 들어 제어된 전기 드라이브, 무정전 전원 공급 장치, 전자식 안정기, 용접기 등일 수 있습니다. 고조파는 특히 커패시터가 공진 주파수에서 작동하는 경우 정류기 회로의 커패시터에 위험할 수 있습니다. 수정 커패시터와 직렬로 초크를 포함하면 시스템의 공진 주파수를 어느 정도 조정하고 손상 가능성을 피할 수 있습니다.

5차 및 7차 고조파는 특히 중요합니다(50Hz 네트워크에서 250 및 350Hz). Deranged 커패시터 단계는 전원 회로의 고조파 왜곡을 줄입니다.

EPCOS AG의 초크 범위는 10~200kvar의 용량을 제공합니다.

부속품

EPCOS AG 제품 라인에는 특수 요구 사항에 따라 무효 전력 보정 시스템을 구축하기 위한 액세서리도 포함되어 있습니다.

- 커패시터 보호 등급을 IP64로 높이기 위한 보호 캡 및 하우징

- 사이리스터 접촉기가 있는 시스템용 커패시터 및 특수 방전 저항기 및 초크의 서비스 수명을 줄이지 않고 무효 전력 보정 시스템의 속도를 약 1초로 만드는 방전 초크;

- 합산 변압기와 달리 한 번에 4개의 보정 시스템을 제어할 수 있는 장치;

— 컨트롤러를 주 전압에 연결하기 위한 어댑터

컨실러를 구성하는 주요 13가지 요소

자신에게 적합한 설치를 설계하거나 선택할 때 주의를 기울일 가치가 있습니다.

1. 역률 보정을 위해 커패시터에 필요한 rms 전력(kvar)을 결정합니다.

2. 필요한 전력의 15 ~ 20% 내에서 스위칭 단계 용량을 제공하는 방식으로 커패시터 뱅크를 설계합니다. 커패시터가 5% 또는 10% 증분으로 전환되도록 할 필요는 없습니다. 이렇게 하면 스위칭 주파수만 높아지지만 역률 값에는 눈에 띄는 영향을 미치지 않습니다.

3. 표준 분해능 값, 바람직하게는 25kvar의 배수로 커패시터 뱅크를 설계하십시오.

4. 커패시터 사이의 최소 허용 거리(20mm)를 준수하고 스크린으로 보호하거나 시스템의 다른 요소에 의한 가열로부터 충분한 거리를 유지하는 것을 잊지 마십시오.

5. 커패시터 설치 영역의 온도는 35도를 초과해서는 안 됩니까? C. 그렇지 않으면 서비스 수명이 단축됩니다.

표준보다 7 ° C 만 더 오래 커패시터를 가열하면 서비스 수명이 2 배 단축된다는 점을 기억하십시오!

6.보정 커패시터 없이 다른 부하에서 전원 케이블의 고조파 전류를 측정합니다. 존재하는 각 고조파의 주파수와 최대 진폭을 결정합니다. 전류의 총 고조파 왜곡 계산: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. 각 고조파의 개별 계수를 계산합니다. THD-IR = 100 IR / I1

8. 시스템 외부의 공급 전압에서 고조파 존재를 측정합니다. 가능하면 고전압 측에서 측정하십시오. 전압의 총 고조파 왜곡 계산: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. THD-I> 10% 또는 THD-V> 3% 위 또는 아래의 고조파 레벨(커패시터 없이 측정).

예인 경우 설정된 필터를 사용하고 7단계로 이동합니다.

아니요인 경우 표준 컨실러를 사용하고 10, 11, 12단계를 건너뜁니다.

10. 3차 전류 고조파 레벨 I3> 0.2 · I5

예인 경우 p = 14%인 필터를 사용하고 8단계를 건너뜁니다.

아니요인 경우 p = 7% 또는 5.67%인 필터를 사용하고 8단계로 이동합니다.

11. THD -V = 3 … 7%인 경우 p = 7%인 필터가 필요합니다.

> 7% — p = 5.67%인 필터가 필요합니다.

> 10% — 특수 필터 설계가 필요합니다. 러시아 및 CIS 국가의 EPCOS AG 대표 사무소에 문의하십시오.

전기 네트워크에 고조파가 있을 때 초크에 인색하지 마십시오! 실습에서 알 수 있듯이 이 «경제»는 6-10개월 이내에 커패시터 고장으로 이어질 것입니다! 설치 비용을 고려한 커패시터 교체는 초기 초크 설치와 동일한 비용이 듭니다!

12.조정된 필터 보정기에 대해 EPCOS(또는 회사 대표의 지원)에서 개발한 표와 유효 전력, 라인 전압, 주파수 및 미리 결정된 p-계수에 대한 표준 값을 사용하여 적절한 구성 요소를 선택합니다.

항상 수정된 역률 필터를 구축하도록 설계된 정품 EPCOS 부품만 사용하십시오. 초크는 선택한 공급 전압 및 주파수에 대한 유효 전력으로 지정됩니다. 이 전력은 기본 주파수에서 LC 회로의 유효 전력입니다.

디튜닝된 필터 커패시터의 정격 전압은 공급 전압보다 높아야 합니다.

13. 퓨즈 또는 자동 전자기 퓨즈는 단락 보호 장치로 사용할 수 있습니다. 퓨즈는 커패시터를 과부하로부터 보호하지 않습니다. 단락 보호에만 사용됩니다. 퓨즈의 트리핑 전류는 커패시터의 공칭 전류를 1.6 ~ 1.8배 초과해야 합니다.