Innbyrðis tengsl aflstuðs og hvarfaflsjöfnunar

Hefur þú einhvern tíma lent í þessu vandræðalega vandamáli? Þú settir upp viðbótarjöfnunarþétta til að bæta orkugæði - en samt hækkaði rafmagnskostnaður þinn en ekki niður. Hver er falin tæknilega orsökin á bak við þessa gagnsæju niðurstöðu? Í þessu verki sundurliðum við grundvallaratriði aflstuðla og hvarfaflsjöfnunar, leiðum þig í gegnum útreikninga á bótagetu og gerum grein fyrir hagnýtum ráðstöfunum til að draga úr hættu og koma í veg fyrir endurköllun.

 

Aflstuðull er-háður álagi. Í DC hringrásum er aflstuðullinn alltaf nákvæmlega 1, þannig að hugtakið sjálft er virknilega óviðkomandi. Þegar við komum inn í raforkuheiminn kemur aflstuðullinn við sögu - og hann er næstum alltaf minni en 1.

 

Aflstuðull er formlega skilgreindur sem hlutfall virks afls og sýnilegs afls.

Virkur kraftur: Raunveruleg raforka sem búnaður notar til að framleiða raunverulega, gagnlega vinnu.

Hvarfkraftur: Það er aldrei uppurið af álaginu; í staðinn. Það er orka sem streymir stöðugt og sveiflast aðgerðalaus innan raforkukerfisins.

Rúmfræðilegt samband milli stærðanna þriggja fylgir þessari formúlu:

                                                     P²+Q²=S²(virkur kraftur² + hvarfkraftur²=sýnilegur kraftur²)

2. Hvers vegna þurfum við bætur fyrir hvarfkraft?

 

Aflstuðull er í grundvallaratriðum ákvarðaður af rafrýmd og inductive hegðun raflína og álags.

Ólíkt dæmigerðum-endandabúnaði, draga þéttar og spólar bæði raforku og geyma þær tímabundið. Í flestum hagnýtum tilfellum er orkunotkun þeirra langt umfram geymda getu þeirra. Hins vegar skapar þetta enn hluta af straumi sem streymir í gegnum kerfið, en framkvæmir samt enga afkastamikla vinnu.

 

gæti spurt:Hvaða máli skiptir það fyrir mig ef krafturinn virkar ekki?

Þó að það kann að virðast óviðkomandi fyrir þig, þá er það mikilvægt áhyggjuefni fyrir virkjanir og netveitur. Þegar rafall starfar innan öruggra straummarka, dregur lægri aflstuðull beint úr því magni af nothæfu, framleiðsluafli sem hann getur veitt. Þar sem raforka er eingöngu innheimt af virkri orkunotkun. Hvarfandi afl eyðir verðmætri framleiðslugetu og netinnviðagetu - en skilar engum tekjum til orkuveitenda.

 

Hugsaðu um þetta svona: þetta er nákvæmlega eins og að fara í neðanjarðarlest. Farþegi kaupir einn miða, fer frá upphafi til enda línunnar, snýr svo við og ríður beint til baka. Þeir fara fram og til baka allan daginn og fara ekki einu sinni út úr stöðinni. Þeir borga aðeins örlítið fargjald en binda samt flutningsgetu allan tímann - engin furða að neðanjarðarlestaraðili endi með því að tapa!

 

Svo hvernig getum við lagað þetta? Góðu fréttirnar eru: hvarfkraftur frá rafrýmd álagi og inductive álag hætta náttúrulega hvert annað. Straumur yfir þétta leiðir spennuna um 90 gráður, en straumur í gegnum inductor sefur spennuna um 90 gráður. Þegar rafrýmd viðbragð og inductive viðbragð eru í fullkomnu jafnvægi getur heildaraflsstuðull hringrásarinnar náð kjörgildi 1.

 

Nú vaknar lykilspurning: í dæmigerðu raunverulegu-orkudreifingarkerfi, höfum við meira innleiðandi álag eða rafrýmd?

Í víðtækustu skilgreiningunni er þétti einfaldlega hvaða tveir einangraðir leiðandi einingar sem er og sýnir náttúrulega aðeins mjög lítið magn af rýmd í flestum tilfellum. Inductance er aftur á móti alls staðar: það er fólgið í spólum, rafmótorum og svipuðum vélum. Sérhver búnaður með vindaspólum telst sem innleiðandi álag.

 

Þess vegna ræður innleiðandi álag mjög allri daglegri orkunotkun - og þetta er einmitt ástæðan fyrir því að viðbragðsaflsuppbót er næstum alltaf nauðsynleg. Staðlað iðnaður nálgun er að stærð og setja upp samsvarandi aflþétta í samræmi við raunverulegar hvarfaflsþörf aðstöðunnar þinnar, til að auka á áreiðanlegan hátt heildaraflsstuð kerfisins.

 

Val á bótaaðferð

 

Staðbundin-viðbót á staðnum:Lágt-viðbragðsafl skal jafnað við lága-spennustigið með því að nota LV þétta, en háspennuviðbragðsafli er meðhöndlað af HV þéttum. Aldrei má setja shuntþétta upp á há-hlið ef ekkert há-spennuálag er til staðar.

 

Skiptakerfi:Handvirk skipting virkar best fyrir kyrrstætt grunnviðbragðsálag með stöðugum rekstrarskilyrðum. Sjálfvirk skipting er tilvalin til að koma í veg fyrir of-bætur og koma í veg fyrir ofspennuvandamál við létt-álag.

 

Eftirlit og reglugerð:Þegar orkunýtni er aðalmarkmiðið er viðbragðsafls-undirstaða færibreytustýring ákjósanleg lausn. Fyrir sveiflukenndar,-áhrif-hraðbreytilegra álags, skilar-stýrð uppbót með thyristor sléttri-áfallslausri skiptingu og styður óháða skiptingu-fasaleiðréttingar.

 

Bankaflokkunarregla:Þéttaflokkun verður að passa á réttan hátt við forskriftir alls kerfisbúnaðar, til að útiloka hættu á ómun við skiptiatburði.

 

Harmonic & Surge Mitigation:Há-þéttabakkar skulu búnir raðkljúfum. Í lágspennukerfum geturðu stækkað einstök skiptiþrep eða beitt sérsniðnum-snertibúnaði / tyristorrofum til að bæla innárásarstrauma á áhrifaríkan hátt.

 

4. Hvernig á að stærð nauðsynlegrar viðbragðsbótargetu

 

Staðfesta verður þrjár kjarnabreytur áður en bótastærð er tekin:

Upphaflegur rekstraraflsstuðull cosφ1​

Miðaðu við æskilegan aflstuðul cosφ2​

Virkt afl kerfis P

 

Útreikningsformúla:

Hagnýtt dæmi um notkun

 

Síða rekur a630 kVAspennir, sem keyrir nú á upphafsaflsstuðli upp á 0,6, og þarf að bæta aflstuðul í markið 0,9. Hvaða bótagetu er krafist?

 

Notkun formúlunnar hér að ofan gefur reiknaða hvarfgjörn eftirspurn sem nemur u.þ.b334 kvar. Fyrir þetta forrit er 334 kvar sjálfvirkt skipt þéttabanki ákjósanlegur og rétt samsvörun lausn.

 

Fljótlegt mat fyrir nýtt verkefni

Fyrir nýjar mannvirki þar sem fyrirliggjandi söguleg aflstuðlaskráning er ekki tiltæk, er staðalvenja iðnaðarins að áætla bótagetu kl.30% til 40% af nafnafkastagetu spennisins.

 

5. Hver er áhættan af of-of bótum?

 

Rafrýmd afljöfnun virkar með því að beita shuntþéttum til að viðhalda stöðugleika netspennu og koma í veg fyrir spennufall. Sem sagt, ef bótabankinn þinn er of stór hefur það alvarlega galla:

 

Óþarfa nettap:Frá sjónarhóli veitunnar skapa bæði rafrýmd og inductive hvarfstraumur viðbótar raunverulegt afltap. Allar bætur umfram það sem raunverulega er krafist skila engum rekstrarlegum ávinningi.

 

Ómunahætta:Þegar -hliðarnet viðskiptavinarins verður yfir rafrýmd, en andstreymisdreifingarnetið er í eðli sínu inductive, geta missamræmd viðbragðsgildi örvað kerfisómun. Þetta kallar fram mikla yfirspennu og ofstraumstilburði, sem geta varanlega eyðilagt tengdan búnað - og í verstu-tilvikum jafnvel valdið aftengingu á staðbundnu neti.

 

Af þessum sökum ætti alltaf að koma í veg fyrir of-ofbætur. Besta starfshættir iðnaðarins krefjast þess að viðhalda aflsstuðli um 0,9. Við þetta setpunkt samanstendur um það bil helmingur virka aflflæðisins enn af hvarfstraumi, sem eykur línutap um 56%. Jafnvel þegar það er hækkað í PF upp á 0,95, eru hvarfgjarnir íhlutir enn um það bil 31% af heildarafli.

 

Í raunverulegum-heimsrekstri er einnig þörf á viðbótarráðstöfunum eins og að setja upp raðkljúfa til að koma í veg fyrir hættuleg spennu- og straummögnunaráhrif.