Val á viðbragðshraða fyrir raðkljúfa í þéttabönkum

Inngangur

Röð reactors (einnig þekkt semkveiktir kjarnaofnar) sem notaðar eru með aflþéttabökkum hefur verið margsönnuð í raforkukerfum um allan heim til að bæta viðbragðsafljöfnun, draga úr línutapi, takmarka innkeyrslustrauma fyrir þéttaskipti og bæla harmonic röskun.

 

Val á viðeigandi hvarfhraða hvarfefna er mikilvægt vegna þess að harmónískir straumar eru undir áhrifum af mörgum þáttum, þar á meðal samhljóða uppsprettum nets, viðnám kerfis og færibreytur þéttabanka. Óviðeigandi hvarfhraði getur leitt til ómun, ofhleðslu þétta, ofhitnunar eða ótímabærrar bilunar í búnaði.

 

Þessi grein útskýrir meginreglurnar á bak við val á viðbragðshraða og veitir hagnýtar leiðbeiningar fyrir þéttabankaforrit.

 

1. Takmörkun þétta Rofi Inrush Current

Þéttarofi innkeyrslustraumur er ein algengasta orsök álags á skiptibúnaði ogþétta banka. Of mikill innkeyrslustraumur getur skemmt tengiliði, aflrofa, þétta og aðra raforkukerfisíhluti.

 

Tvær gerðir af innkeyrslustraumi eiga sér stað venjulega við virkjun þéttabanka:

Tegund 1: Bankaskipti með einum þétta

Þegar sjálfstæður þéttabanki er virkjaður er innblástursstraumurinn sem myndast venjulega innan leyfilegrar þolgetu venjulegs rofabúnaðar. Í flestum tilfellum er ekki þörf á frekari núverandi-takmörkunarráðstöfunum.

 

Tegund 2: Til baka-í-Bakaskipti á bakþétta

Þegar kveikt er á auka þéttabanka á meðan einn eða fleiri þéttabankar eru þegar tengdir við kerfið getur komið fram mun meiri innkeyrslustraumur.

 

Reynsla á vettvangi sýnir að þessi skammvinn straumur getur náð20 til 250 sinnum nafnstraumurinnaf þéttabankanum.

Hægt er að tjá innrásarstrauminn sem:

 

Hvar:

(Q_C)=Viðbragðsafl þétta

(X_L)=Inductive viðbrögð hringrásar

 

Jafnan sýnir að aukin inductive viðbragð rásarinnar dregur úr innrásarstraumnum. Þess vegna takmarkar uppsetning á rétt valnum röð reactor í raun skiptibylgjur og verndar bæði þétta og skiptibúnað.

 

2. Harmónísk bæling og val á viðbragðshraða

Nútíma raforkukerfi innihalda mikinn fjölda ólínulegra álags, svo sem:

• Drif með breytilegum tíðni (VFD)
• Afriðlar
• UPS kerfi
• Bogaofnar
• Endurnýjanleg orkubreytir

 

Þessi tæki mynda harmóníska strauma sem raska spennubylgjuforminu og hafa neikvæð áhrif á þéttabanka.

 

Til að bæta aflgæði og vernda þétta, eru röð reactors almennt settir upp sem harmonic bælingar reactors.

 

Áhrif Harmonics á þétta banka

Ó-sinuslaga bylgjulögun samanstendur af grunntíðniþætti auk harmónískra tíðna sem eru heiltölu margfeldi af grunntíðninni.

 

Í hagnýtum raforkukerfum eru mikilvægustu harmoniku skipanirnar:

• 3. harmonika
• 5. harmonika
• 7. harmonika
• 11. harmonika
• 13. harmonika

 

Meðal þeirra er5. harmonikaer venjulega ríkjandi þátturinn.

 

Lítum á kerfi sem inniheldur aðeins grunnspennu og 5. harmóníska spennuþátt. Ef 5. harmoniska spennan nær 26,45% af málspennunni:

• Yfirspenna þétta nær um það bil 3,4%
• Yfirstraumur þétta nær um það bil 65,6%
• Ofhleðsla viðbragðsafls nær um það bil 35%

 

Þessi gildi sýna skýrt fram á alvarleg áhrif harmonika á starfsemi þéttabanka.

 

3. Ómunagreining

Hægt er að reikna harmóníska strauminn sem:

Hvar:

• (E_n)=Harmónísk spenna
• (X_B)=Viðnám kerfis
• (X_L)=hvarfviðbrögð
• (X_C)=Viðbragð þétta
• (n)=Harmónísk röð

 

Ómun á sér stað þegar:

 

Samsvarandi ómun skilyrði:

Til að forðast ómun og bæla í raun harmóníska strauma verður að uppfylla eftirfarandi skilyrði:

 

Þetta tryggir að þéttagreinin sýni inductive eiginleika á harmónísku marktíðninni og kemur þannig í veg fyrir harmonic mögnun.

 

4. Ákvörðun hvarfhraða reactors

Í verkfræðistörfum er öryggisstuðullinn 1,5 almennt notaður:

 

Fyrir 5. harmoniku bælingu:

Viðbragðshraðinn (K) er skilgreindur sem:

hvar:

(K)=Reactor hvarfhraði

(X_L)=Grundvallar-tíðniviðbrögð

(X_C)=Grundvallar-viðbrögð tíðniþétta

 

Þess vegna, a6% viðbragðshlutfallstillir í raun þéttabankann undir 5. harmonikutíðni, bælir úr 5.-röð og hærri harmonikkum og takmarkar innkeyrslustraum við um það bil fimmfaldan málstraum.

 

5. Leiðbeiningar um stöðluð viðbragðshlutfall

0,1% – 1% viðbragðshlutfall

Umsókn:

• Eingöngu takmörkun á innrásarstraumi
• Engin krafa um harmóníska bælingu

 

Dæmigert notkun:

• Hreint raforkukerfi með mjög lágu harmónísku innihaldi
• Straumtakmörkun- skammhlaups

 

4,5% – 6% viðbragðshlutfall

Umsókn:

• Bæling á 5.-stöðu og hærri harmonikum

 

Dæmigert notkun:

• Iðnaðaraðstaða
• Atvinnuhúsnæði
• Almenn viðbragðsafljöfnunarkerfi

 

Algengast valið hvarfhraði

12% – 13% viðbragðshlutfall

Umsókn:

• Bæling á 3.-röð og hærri harmonikum

 

Dæmigert notkun:

• Kerfi með umtalsvert 3. harmonic innihald
• Sérstök harmonic mótvægisverkefni

 

Gildandi kerfistíðni

• 50 Hz raforkukerfi
• 60 Hz raforkukerfi

 

Niðurstaða

Röð kjarnaofnar eru ómissandi hluti af nútíma þéttabönkum, sem veita skilvirka vörn gegn skiptastraumum, samhljóða röskun og ómunvandamálum á sama tíma og þau bæta heildaraflgæði og orkunýtni.

 

Viðbragðshraðinn ætti alltaf að vera valinn í samræmi við raunverulegar aðstæður á staðnum og harmonic mælingar:

• 6% viðbragðshlutfaller almennt mælt með fyrir harmonic bælingu og þétta banka vernd.
• 0,2%–1% loft-kjarna kjarnakljúfahenta þegar aðalmarkmiðið er að takmarka innkeyrslustraum og, í minna mæli, draga úr skammhlaupsstraumi-.
• 12%–13% viðbragðshlutfallMælt er með því fyrir forrit sem krefjast bælingar á verulegum 3.-stöðu harmonikum.

 

Rétt val á kjarnaofnum tryggir áreiðanlegan rekstur, lengri endingartíma þétta, bætt afköst leiðréttingar á aflstuðli og aukin aflgæði í öllu rafkerfinu.