מדוע ארון מתח נמוך צריך פיצוי קיבול?

בחלק של חלוקת החשמל במתח נמוך ישנם ארונות קו נכנסים, ארונות קו יוצאים וכמובן ארונות פיצוי קבלים. אז מה תפקידם של ארונות פיצוי קבלים? כפי שהשם מרמז, הם ממלאים את התפקיד של פיצוי קבלים. בואו נסתכל תחילה על העיקרון של פיצוי קבלים. בעת פיצוי, הקבל והעומס מחוברים במקביל. הקבל הוא כמו בנק סוללות. כאשר העומס גדל, עקב ההתנגדות הפנימית של ספק הכוח, מתח המוצא של ספק הכוח יירד כי שני קצוות הקבל צריכים לשמור על המתח המקורי, כלומר חלק מהסוללה בקבל זורם החוצה, אשר מעכב את מגמת הירידה של המתח. זהו העיקרון של פיצוי קבלים.

תְמוּנָה

1. עקרון הפיצוי של קבל הספק

באופן עקרוני, קבל שווה ערך לגנרטור שיוצר זרם תגובתי קיבולי. העיקרון של פיצוי הספק תגובתי הוא לחבר מכשיר עם עומס כוח קיבולי ועומס כוח אינדוקטיבי במקביל על אותו קבל, והאנרגיה מומרת בין שני העומסים. בדרך זו, העומס על השנאים וקווי ההולכה ברשת מופחת, ובכך מגדיל את הקיבולת הפעילה של הפלט. בתנאי של פלט כוח פעיל מסוים, אובדן מערכת אספקת החשמל מצטמצם. לשם השוואה, קבלים הם הדרך הקלה והחסכונית ביותר להפחית את העומס על שנאים, מערכות אספקת חשמל והפצה תעשייתית. לכן, הכרחי שקבלים ישמשו כפיצוי הספק תגובתי במערכות חשמל. כיום, נפוץ מאוד להשתמש בקבלים מקבילים כמכשירי פיצוי הספק תגובתי.

2. מאפיינים של פיצוי קבלי הספק

יתרון

למכשיר פיצוי הספק תגובתי של קבלי הכוח יש מאפיינים של התקנה קלה ומיקום התקנה נוח; אובדן כוח פעיל קטן (רק כ-0.4% מהקיבולת המדורגת); תקופת בנייה קצרה; השקעה קטנה; ללא חלקים מסתובבים, תפעול ותחזוקה קלים; אם בנקים בודדים של קבלים נפגעים, זה לא משפיע על פעולת בנק הקבלים כולו ויתרונות אחרים.

חִסָרוֹן

החסרונות של מכשיר פיצוי הספק תגובתי של קבלי הכוח הם: הוא יכול לבצע רק התאמה שלב, אך אינו יכול לבצע התאמה חלקה; אוורור לקוי, ברגע שטמפרטורת הפעולה של הקבל גבוהה מ-70 מעלות, הוא נוטה להתרחבות ופיצוץ; מאפייני מתח גרועים, יציבות קצרה ירודה, יש מטען שיורי לאחר הסרה; דיוק פיצוי הכוח התגובתי נמוך ומשפיע בקלות על אפקט הפיצוי; ניהול התפעול של קבל הפיצוי קשה ולא מתייחסים ברצינות לנושא ההפעלה הבטוחה של הקבל וכו'.

3. שיטת פיצוי הספק תגובתי

פיצוי פיזור בלחץ גבוה

פיצוי פיזור מתח גבוה הוא למעשה קבל פיצוי הספק תגובתי המותקן בצד המתח הגבוה של שנאי בודד כדי לשפר את איכות מתח אספקת החשמל. הוא משמש בעיקר בהפצת חשמל עירונית במתח גבוה.

פיצוי מרכזי במתח גבוה

פיצוי מרכזי במתח גבוה מתייחס לשיטת הפיצוי בה מותקנים קבלים באפיק המתח הגבוה של 6 קילו וולט ~ 10 קילו וולט בתחנת המשנה או בתחנת המשנה של המשתמש. ניתן להתקין את הקבל גם על אפיק המתח הנמוך בחדר החלוקה הראשי של המשתמש, המתאים ליישומים שבהם העומס מרוכז ומרוחק מאפיק ההפצה. כאשר למשתמש עצמו יש עומס מסוים במתח גבוה במקום סמוך עם יכולת פיצוי גדולה, הוא יכול להפחית את צריכת ההספק התגובתית של מערכת החשמל ולמלא תפקיד פיצוי מסוים. היתרונות שלו הם שקל ליישם מיתוג אוטומטי, יכול לשפר באופן סביר את מקדם ההספק של המשתמש, בעל שיעור ניצול גבוה, פחות השקעה, קל לתחזוקה וקל להתאים אותו כדי למנוע פיצוי יתר ולשפר את איכות המתח. עם זאת, התועלת הכלכלית של שיטת פיצוי זו היא ירודה.

פיצוי לפיזור לחץ נמוך

פיצוי לפיזור מתח נמוך מבוסס על דרישות ההספק התגובתי של ציוד חשמלי בודד. מאגר קבלים בודדים או מרובים במתח נמוך מותקנים בפיזור ליד הציוד החשמלי כדי לפצות על ההספק התגובתי של כל הקווים והשנאים במתח גבוה ונמוך בחזית אתר ההתקנה. כּוֹחַ. היתרון הוא שכאשר הציוד החשמלי פועל, מוכנס פיצוי הספק תגובתי, וכאשר הציוד החשמלי אינו בשימוש, נסוג גם ציוד הפיצוי, מה שיכול להפחית את זרימת הכוח התגובתי ברשת החלוקה ובשנאים, ובכך הפחתת הפסדי כוח פעילים; זה יכול להפחית את חתך החוט של הקו וקיבולת שנאי, טביעת רגל קטנה. החסרונות הם שיעור ניצול נמוך והשקעה גדולה. הוא אינו מתאים לפעולת מהירות משתנה, פעולה קדימה ואחורה, מנועי אינצ', עצירה ובלימה לאחור.

פיצוי מרכזי במתח נמוך

פיצוי מרכזי במתח נמוך מתייחס לחיבור קבלים במתח נמוך לצד אפיק המתח הנמוך של שנאי ההפצה באמצעות מתג מתח נמוך, תוך שימוש בהתקן מיתוג פיצוי הספק תגובתי כהתקן בקרה והגנה, ושליטה ישירה במיתוג של הקבלים לפי ההספק התגובתי באפיק המתח הנמוך. החלפת קבלים מתבצעת כקבוצה שלמה ואינה ניתנת להתאמה חלקה. יתרונות של פיצוי במתח נמוך: חיווט פשוט, עומס תפעול ותחזוקה קטן, איזון הספק תגובתי מקומי, ובכך שיפור ניצול שנאי הפצה, הפחתת הפסדי רשת וחסכוני גבוה. זוהי אחת השיטות הנפוצות בפיצוי הספק תגובתי. .

4. חישוב יכולת פיצוי קבלים

יש לקבוע את קיבולת פיצוי ההספק התגובתי על פי עקומת ההספק התגובתי או שיטת חישוב פיצוי ההספק התגובתי. נוסחת החישוב היא כדלקמן:

QC=p(tgφ1-tgφ2) או QC=pqc(1)

בנוסחה:

Qc: קיבולת קבל פיצוי;

P: עומס כוח פעיל;

COSφ1: גורם הספק מראש של פיצוי;

COSφ2: מקדם הספק עומס לאחר פיצוי;

qc: שיעור פיצוי הספק תגובתי, kvar/kw.

5. הפעלה בטוחה של קבלי הספק

1. זרם הפעלה מותר

במהלך פעולה רגילה, הקבל צריך לפעול בזרם הנקוב, זרם ההפעלה המרבי לא יעלה על פי 1.3 מהזרם הנקוב, והפרש הזרם התלת פאזי לא יעלה על 5%.

2. מתח הפעלה מותר

קבלים רגישים מאוד למתח, כי אובדן הקבל הוא פרופורציונלי לריבוע המתח. מתח יתר יגרום לחימום רציני של הקבל, ובידוד הקבל יאיץ את ההזדקנות, יקצר את חייו ואף יגרום לתקלה חשמלית. לכן, התקן הקבל צריך לפעול במתח הנקוב, שבדרך כלל לא יעלה על פי 1.05 מהמתח הנקוב, ומתח ההפעלה המרבי לא יעלה על פי 1.1 מהמתח הנקוב. כאשר פס המסה עולה על פי 1.1 מהמתח הנקוב, יש לנקוט באמצעי קירור.

3. בעיה הרמונית

מכיוון שמעגל הקבלים הוא מעגל LC, קל להדהד עם הרמוניות מסוימות, שעלולות בקלות לגרום להרמוניות מסדר גבוה, ולגרום לעלייה בזרם ובמתח. יתרה מכך, זרם הרמוני זה מזיק מאוד לקבלים ויכול בקלות לגרום להתמוטטות קבלים ולגרום לקצר שלב לשלב. לכן, כאשר הקבל עובד כרגיל, ניתן לחבר כור עם ערך השראות מתאים בסדרה עם הקבל כדי להגביל את הזרם ההרמוני בעת הצורך.

4. בעיות הגנת ממסר

הגנת ממסר מושגת בעיקר על ידי סטים שלמים של התקני הגנת ממסר. נכון לעכשיו, טכנולוגיית הגנת הממסר המיוצרת על ידי מספר יצרני חשמל ביתיים ידועים היא מאוד בוגרת, בטוחה, יציבה וחזקה. התקני הגנת ממסר יכולים להסיר ביעילות קבלים פגומים ומהווים אמצעי חשוב להבטיח פעולה בטוחה ויציבה של מערכות החשמל. אמצעי ההגנה העיקריים של ממסר הקבלים כוללים: ① הגנה מפני זרם יתר תלת שלבי; ② הגנת מתח יתר שהוגדרה כדי למנוע נזק לקבלים הנגרם כתוצאה ממתח יתר במצב יציב של המערכת; ③ כדי למנוע מתח יתר הנגרם מסגירה מיידית של קבלים שנגרמה כתוצאה מכיבוי קצר של אספקת החשמל של המערכת. סט הגנה על מתח נמוך עקב נזק למתח; ④ הגנה על מתח לא מאוזן, הגנה על זרם לא מאוזן או הגנה על מתח תלת פאזי המוגדרת לשקף את תקלת התמוטטות הפנימית של הקבלים בבנק הקבלים.

5. בעיית סגירה

נאסר על בנקים של קבלים לסגור מחדש בעת טעינה. הסיבה העיקרית היא שלוקח זמן מסוים לפרוק את הקבל. כאשר המתג של בנק הקבלים יוצא, אם הוא נסגר מחדש מיד, הקבל לא יספיק לפרוק. ייתכנו מטענים עם קוטביות הפוכה למתח הסגירה מחדש בקבל, מה שיגרום לסגירה. זרם נחשול גדול נוצר באופן מיידי, הגורם למעטפת הקבל להתרחב, להתיז דלק או אפילו להתפוצץ. לכן, כאשר בנק הקבלים נסגר שוב, יש לעשות זאת 3 דקות לאחר ניתוק המפסק. לכן, אסור לצייד קבלים בהתקני סגירה אוטומטית, ובמקום זאת יש להצטייד בהתקני כיבוי אוטומטיים ללא לחץ.

חלק מתחנות המשנה מצוידות לרוב בהתקני מיתוג כוח גיבוי אוטומטיים. המכשיר פועל כדי לנתק את אספקת החשמל הפגומה, ולאחר מכן מדליק את אספקת החשמל לגיבוי לאחר עיכוב קצר. במהלך תהליך זה, אם לבנק הקבלים יש פונקציית מיתוג עצמי במתח נמוך, בנק הקבלים יופעל תוך זמן קצר. אם הוא ייסגר שוב תוך פרק זמן מסוים, הכשל האמור לעיל יתרחש. לכן, בעיות המיתוג של מערכות ובנקי קבלים המצוידים בהתקני מיתוג כוח גיבוי אוטומטיים ראויים לתשומת לב מלאה.

6. טמפרטורת הפעלה מותרת

כאשר הקבל פועל כרגיל, טמפרטורת הסביבה המדורגת סביבו היא בדרך כלל 40 מעלות ~ -25 מעלות; הטמפרטורה של המדיום הפנימי צריכה להיות נמוכה מ-65 מעלות, והמקסימום לא יעלה על 70 מעלות, אחרת זה יגרום להתמוטטות תרמית או לבליטות. הטמפרטורה של מעטפת הקבל היא בין הטמפרטורה הבינונית לטמפרטורת הסביבה ולא תעלה על 55 מעלות. לכן, חדר הקבלים צריך להיות מאוורר היטב כדי להבטיח שטמפרטורת הפעולה שלו לא תעלה על הערך המותר.

7. בעיית קול פריקה במהלך הפעולה

לקבלים בדרך כלל אין צליל כשהם פועלים, אך במקרים מסוימים, ייתכן שיש להם גם בעיה של קולות פריקה כשהם פועלים. לדוגמה, אם המעטפת של קבל נשארת פתוחה זמן רב מדי, ברגע שמי גשמים נכנסים בין שתי המעטפות ומופעל מתח, עלול להתרחש צליל פריקה; כאשר חסר שמן בקבל, הקצה התחתון של המעטפת ייחשף בקלות לשמן. פני השטח, אז עלול להיפלט צליל פריקה; אם יש הלחמה או הלחמה בתוך הקבל, תתרחש פריקת הבזק בשמן; כאשר הליבה של הקבל נמצאת במגע גרוע עם הקליפה, יופיע מתח צף הגורם לצליל פריקה. .

ברגע שמתרחשים תנאי קול הפריקה לעיל, יש לטפל בכל מצב, כלומר, שיטות הטיפול הן כדלקמן: עצור את הקבל ופרוק אותו, הסר את המעטפת החיצונית, יבש אותו והתקן אותו מחדש; הוסף את אותו מפרט שמן קבלים; אם צליל הפריקה אינו מפסיק, יש לפרק ולתקן אותו; הקבל צריך להיות מחוץ לשירות ופרוק, כך שהליבה והקליפה יהיו במגע טוב.

8. בעיית פיצוץ

במהלך פעולת הקבל, אם יש התמוטטות של הרכיבים הפנימיים של הקבל, פגיעה בבידוד של מעטפת הקבל, איטום לקוי ונזילת שמן, בליטה ופירוק פנימי, בליטה ופירוק פנימי, סגירה טעונה או טמפרטורה מופרזת, ואוורור לקוי, מתח הפעלה גבוה מדי, רכיבים הרמוניים גדולים מדי, מתח יתר הפעלה וכו' עלול לגרום לנזק ולפיצוץ בקבלים. על מנת למנוע תאונות פיצוץ קבלים, בנסיבות רגילות, ניתן לצייד בפתיל מהיר פי 1.5 עד 2 מכמות הזרם העוברת דרך כל קבוצת קבלים פאזה. אם הקבל מתקלקל, הפתיל המהיר יימס ויתנתק. אספקת חשמל כדי להגן על הקבלים מהמשך יצירת חום; התקן מד זרם על כל שלב של ארון הפיצוי כדי להבטיח שהפרש הזרם בין כל שלב לא יעלה על ±5%. אם נמצא חוסר איזון, צא מהפעולה מיד ובדוק את הקבלים; לפקח על עליית הטמפרטורה של הקבלים; לחזק את הניטור בדוק את בנק הקבלים כדי למנוע דליפת שמן ובליטה של ​​הקבל כדי למנוע פיצוץ.