In Industrial Power Distribution Systems sind reaktiver Stromverlust und harmonische Verschmutzung Schlüsselfaktoren, die zu einer geringen Stromversorgung, einer verringerten Lebensdauer der Geräte und steigenden Stromkosten führen. Als Kerngerät für das Leistungsqualitätsmanagement wird die Leistung des Vergütungskabinetts durch die technische Koordination des vier Hauptzubehör festgelegt: Kondensatorbank,Serienreaktor, Dynamischer Kompensationsregler und explosionssicherer Entladungswiderstand. In diesem Artikel wird objektiv die technischen Prinzipien, die Funktionspositionierung und die Systemintegrationslogik jedes Zubehörs erläutert.
Die Kernaufgabe des Kompensationskabinetts besteht darin, Leistungsfaktorkorrekturen und harmonische Unterdrückung des Stromnetzes zu erreichen. Wenn der Leistungsfaktor unter 0,9 liegt, steigt die Leitungsverlustrate um 8%-15%und löst gleichzeitig die Stromanpassungsgebühr der Stromversorgungsabteilung (ca. 3 bis 8%der gesamten Stromrechnung) aus. Die harmonische Verzerrungsrate (THD) von über 5% führt zu einer zusätzlichen Erwärmung des Motors, einer Fehlfunktion der elektronischen Geräte und einer verringerten Transformatoreffizienz. Der Nationale Standard GB/T 15576-2020 sieht vor, dass die untere Grenze des Leistungsfaktors für Industrieverbraucher 0,9 beträgt und der Standard-IEEE 519-2014 muss innerhalb von 5%kontrolliert werden.
DerAutomatischer Leistungsfaktor -ControllerSammelt die Gitterspannung und die Stromphasendifferenz in Echtzeit durch einen Hochgeschwindigkeits-Probenahmungskreis mit 128 Punkten/Zyklus. Wenn eine Leistungsfaktorschwankung, die durch eine plötzliche Laständerung verursacht wird (z. B. weniger als 0,8), erfasst wird, vervollständigt sein eingebetteter Armprozessor die Fourier -Transformationsberechnung innerhalb von 20 ms und gibt eine genaue Leistungskondensatorschaltanleitung aus. Die eingebaute Null-Crossing-Switching-Technologie des Controllers stellt sicher, dass die Schaltwirkung am Spannungsnullpunkt ausgeführt wird, um einen Schock-Schock-Strom zu vermeiden. Die Kernparameteranforderungen umfassen: Reaktionsgeschwindigkeit ≤ 50 ms (Nationale Standard -Obergrenze von 200 ms), Kompensationskapazitätsfehler ± 0,5 kVar. Das 5G -Kommunikationsmodul unterstützt die Remote -Modifikation von Parameterschwellen und die Empfangsfehleralarme.
Intelligente Kondensatorbanken erreichen die Leistungsfaktor -Korrektur von Stromnetze, indem sie kapazitive Reaktiven liefert. Sein Kernmedium verwendet einen metallisierten 3,8-Micron-dicken metallisierten Polypropylenfilm und die Verdampfungstechnologie vom Typ Split-Typ, um den Selbstheilungsbereich des Mediums innerhalb von 2 Quadratmillimetern zu kontrollieren, wenn ein einzelner Punkt durchgesetzt wird. Der Kondensator ist mit einer Druckfreisetzungsstruktur ausgestattet. Wenn der Druck in der Hülle 0,12 MPa erreicht, bricht die explosionssichere Abdeckung richtig, um Druckentlastungsschutz zu erreichen. Die Kapazitätskonfiguration verwendet ein Stufen -Klassifizierungsdesign, in der es normalerweise 8 Gruppen verschiedener Kapazitätseinheiten wie 5 kVar, 10 kVar und 20 kVar enthält, und der Mindestabgleichsschritt beträgt 5 kvar. In einer 380-Volt-Stromnetzumgebung, wenn eine 30 kvarStromkondensatorDie Bank wird für einen Motor mit einer Nennleistung von 100 kW eingeschaltet. Der Systemleistungspfaktor kann von 0,75 auf 0,94 erhöht werden, während der Leitungsstrom um 28,4%verringert wird. Es sollte betont werden, dass die Kondensatorbank in Reihe mit einem Filterreaktor betrieben werden muss, da der harmonische Strom das Medium überhitzt und scheitert.
Der Filterreaktor unterdrückt die Harmonischen in bestimmten Frequenzbanden basierend auf induktiven Reaktanzeigenschaften. Das Kernkonstruktion verwendet eine Reaktanzrate von 7%, um die Resonanzfrequenz auf 189 Hz zu reduzieren, wodurch das harmonische Frequenzband von 150 bis 650 Hz effektiv vermieden wird, das üblicherweise durch industrielle Geräte erzeugt wird. Es zeigt einen signifikanten Impedanzverstärkungseffekt auf die 5. Harmonische. Bei einer Frequenz von 250 Hz kann der Impedanzwert mehr als das 33 -fache der Grundwelle erreichen und die gesamte harmonische Verzerrungsrate auf weniger als 8%unterdrücken. DerSerienreaktorDie Wicklung ist Vakuumgegossen mit Isolier -Epoxidharz der Klasse B, und die Schichten werden mit Nomex -Isoliermaterial isoliert, um sicherzustellen, dass der Temperaturanstieg 65 Kelvin nicht überschreitet. Die eingebaute Temperaturversicherung von 130 Grad Celsius schneidet die Schaltung bei Überhitzung direkt ab. Die induktive Reaktanz zeigt sich im Wesentlichen als Blockierungswirkung auf hochfrequente harmonische Ströme und reduziert gleichzeitig die harmonischen Komponenten, die durch den parallelen Kondensator um mehr als 60%fließen. Dieser Leistungsindikator erfüllt die obligatorischen Spezifikationen des IEC 60076 International Standard für Stromreaktoren.
Die Entladungswiderstände sind für die Entlassung der Restspannung verantwortlich, nachdem der Kondensator ausgeschaltet wurde. Eine Dual-Kanal-Struktur mit einem Hauptwiderstand von 100 Kilo-Ohm/5 Kilowatt parallel zu einem Backup-Widerstand wird eingesetzt, und das Oberflächenwärmeableitungsgitter steuert die Leistungsdichte unter 1,5 Watt/Quadratmeter. Wenn die Umgebungstemperatur 45 Grad Celsius erreicht, wird der axiale Durchflussventilator automatisch aktiviert, um die Wärmeableitung zu verbessern. Das System kann die Restspannung des 400-Volt-Netzkondensators von einem Spitzenwert von 565 Volt auf einen Sicherheitsschwellenwert von 50 Volt innerhalb von 3 Sekunden reduzieren, der dem 75-Volt-Obergrenze entspricht, der in IEC 60831 angegeben ist. Das mechanische Sperrvorgang verbindet den Entladungskreis vor dem Open der Sicherung, dass die Sicherheit der Sicherheit der Personneldür eingeht.
Das vollständige Kompensationssystem muss durch ein Überprüfungsverfahren mit drei Ebenen verifiziert werden. Während der Werkstestphase wurden ein 10-Sekunden-Standspannungstest nach dem 1,25-fachen der Nennspannung und 50 kontinuierliche Schaltantriebstests durchgeführt, wobei ein Schaltintervall von nicht mehr als 2 Sekunden lang ist. Während der Vor-Ort-Inbetriebnahme muss der Leistungsfaktor-Zielwert im Bereich von 0,92 bis 0,98 festgelegt werden, und der Überspannungsschutzschwellenwert wird mit einer Fehlertoleranz von ± 5 Volt auf 440 Volt konfiguriert. Bei der Betriebsüberwachung muss das System kontinuierlich drei Kernindikatoren erfüllen: monatlicher durchschnittlicher Leistungsfaktor ≥ 0,95, Gesamtharmonische Verzerrungsrate ≤ 5%und Spannungsschwankungsrate <2%. Wenn das System erkennt, dass die Leistungsfaktorschwankung 0,1 übersteigt oder die gesamte harmonische Verzerrungsrate um mehr als 2%steigt, muss die Kondensatorkapazitätskonfiguration und der Reaktorparameteranpassungsstatus sofort überprüft werden.