प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति के लिए आधुनिक प्रौद्योगिकियां

बिजली के तर्कसंगत उपयोग के लिए, न्यूनतम नुकसान के साथ इसके उत्पादन, पारेषण और वितरण के लिए किफायती तरीके प्रदान करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, नुकसान की घटना के लिए अग्रणी सभी कारकों को विद्युत नेटवर्क से बाहर करना आवश्यक है। उनमें से एक आगमनात्मक भार की उपस्थिति में वोल्टेज से प्रवाहित धारा का चरण अंतराल है, क्योंकि औद्योगिक और घरेलू विद्युत पारेषण नेटवर्क में भार आमतौर पर एक सक्रिय-आगमनात्मक प्रकृति का होता है।

प्रणालियों का उद्देश्य प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा एक चरण अग्रिम की शुरुआत करके कुल चरण बदलाव की भरपाई करना शामिल है। इससे नेटवर्क के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा में कमी आती है और तदनुसार, तारों और वितरण नेटवर्क में परजीवी सक्रिय नुकसान में कमी आती है। आपूर्ति नेटवर्क के साथ समानांतर में कैपेसिटर को जोड़कर आवश्यक हेडवे बनाया जाता है। अधिकतम दक्षता के लिए, ट्रिगर सर्किट को आगमनात्मक भार के जितना संभव हो उतना करीब से जोड़ा जाना चाहिए।

पावर फैक्टर करेक्शन सिस्टम पावर नेटवर्क के माध्यम से बहने वाले करंट के प्रतिक्रियाशील घटक को कम करता है। जब लोड की प्रकृति बदलती है, तो सुधार सर्किट को तदनुसार पुन: कॉन्फ़िगर करना आवश्यक होता है। इसके लिए, आमतौर पर स्वचालित सुधार प्रणालियों का उपयोग किया जाता है, जो व्यक्तिगत सुधार कैपेसिटर के चरणबद्ध कनेक्शन या वियोग का प्रदर्शन करते हैं। छवि योजनाबद्ध रूप से नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील घटकों की उपस्थिति के सिद्धांत को दिखा रही है।

पावर फैक्टर सुधार लाभ:

• बिजली की कीमत में कमी के कारण पेबैक की अवधि 8 से 24 महीने तक है। सुधार प्रणाली में प्रतिक्रियाशील शक्ति को कम करते हैं। बिजली की खपत कम हो जाती है और इसकी कीमत आनुपातिक रूप से कम हो जाती है।

• नेटवर्क का प्रभावी उपयोग। एक उच्च शक्ति कारक का अर्थ है वितरण नेटवर्क का अधिक कुशल उपयोग (समान कुल शक्ति के लिए अधिक शुद्ध शक्ति प्रवाह)।

• स्थिरीकरण वोल्टेज।

• कम वोल्टेज ड्रॉप।

• वर्तमान प्रवाह को कम करके, पक्ष केबल का क्रॉस सेक्शन… वैकल्पिक रूप से, मौजूदा सिस्टम में, निरंतर क्रॉस-सेक्शन के केबल पर अतिरिक्त शक्ति प्रेषित की जा सकती है।

• बिजली संचरण में नुकसान में कमी। ट्रांसमिशन और स्विचिंग डिवाइस करंट के कम मूल्य के साथ काम करते हैं। तदनुसार, ओमिक नुकसान भी कम हो जाता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा प्रणालियों के प्रमुख घटक

पावर फैक्टर करेक्शन कैपेसिटर वर्तमान प्रवाह के लिए आवश्यक चरण अग्रिम प्रदान करते हैं, जो आगमनात्मक भार वाले सर्किट में चरण अंतराल के लिए क्षतिपूर्ति करता है।पावर फैक्टर सुधार सर्किट के लिए कैपेसिटर को कैपेसिटर स्विच करते समय होने वाली बड़ी घुसपैठ धाराओं (> 100 आईआर) का सामना करना पड़ता है। जब कैपेसिटर बैटरी में समानांतर में जुड़े होते हैं, तो इनरश करंट और भी अधिक (> 150 IR) हो जाता है, क्योंकि इनरश करंट न केवल सप्लाई सर्किट से, बल्कि समानांतर में जुड़े कैपेसिटर से भी प्रवाहित होता है।

EPCOS AG 230 से 800V के वोल्टेज और 0.25 से 100kVAr तक की शक्ति वाले कैपेसिटर बनाती है। वे परिचालन स्थितियों के आधार पर सूखे या तेल से भरे कैपेसिटर प्रदान करते हैं।

इस निर्माता के कैपेसिटर के बीच मुख्य अंतर हैं:

-वाइड ऑपरेटिंग रेंज -40 ... + 55 ° C (-40 ... + 70 ° C MKV श्रृंखला कैपेसिटर के लिए);

- नाममात्र की 200 * इन तक की शुरुआती धाराओं का सामना करना (300 * तक फेजकैप कॉम्पैक्ट श्रृंखला के लिए और 500 * तक एमकेवी श्रृंखला के लिए);

100,000 घंटे से 300,000 घंटे तक कैपेसिटर का सेवा जीवन (IEC 60831-1 के अनुसार तापमान वर्ग -40 / D पर);

- फेजकैप कॉम्पैक्ट और एमकेवी श्रृंखला के लिए, संचालन की अनुमत संख्या क्रमशः 10,000 प्रति वर्ष और 20,000 है;

- कंडेनसर हाउसिंग को संभावित झटके की संभावना को पूरी तरह से समाप्त करते हुए, सभी 3 चरणों में ओवरप्रेशर स्विच सक्रिय होता है;

- समुद्र तल से 4000 मीटर ऊपर संचालन की अनुमति है।

- बेशक, सेल्फ हीलिंग, कटिंग वेव्स आदि की तकनीक। मौजूद हैं

नियंत्रकों

आधुनिक पावर फैक्टर करेक्शन कंट्रोलर माइक्रोप्रोसेसर पर आधारित होते हैं। माइक्रोप्रोसेसर वर्तमान ट्रांसफॉर्मर से सिग्नल का विश्लेषण करता है और व्यक्तिगत कैपेसिटर या पूरे बैंकों को जोड़ने या डिस्कनेक्ट करके कैपेसिटर बैंकों को नियंत्रित करने के लिए आदेश देता है।सुधार कैपेसिटर का बुद्धिमान प्रबंधन न केवल कैपेसिटर बैंकों के अधिकतम पूर्ण भार को सुनिश्चित करने की अनुमति देता है, बल्कि स्विचिंग ऑपरेशंस की संख्या को कम करने और इस प्रकार कैपेसिटर बैंक के जीवन को अनुकूलित करने के लिए भी अनुमति देता है।

कंपनी EPCOS AG की उत्पाद लाइन में इलेक्ट्रोमैकेनिकल और थाइरिस्टर दोनों कॉन्टैक्टर्स को नियंत्रित करने के लिए 4x, 6 (7m), 12 (13) स्टेप कंट्रोलर हैं। दोनों प्रकार के संपर्ककर्ताओं को एक साथ स्विच करने में सक्षम संयुक्त संस्करण भी हैं। ग्राहक के अनुरोध पर, नियंत्रक कंप्यूटर या एएमआर सिस्टम से कनेक्ट करने के लिए एक इंटरफ़ेस से लैस हैं।

इस निर्माता के नियंत्रकों के बीच मुख्य अंतर हैं:

रूसी में पाठ-डिजिटल मेनू;

— लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले कम तापमान पर अच्छा काम करता है;

- डिस्प्ले पर बैकलाइट है;

- कैपेसिटर के सेवा जीवन को प्रभावित करने वाले मुख्य मापदंडों को ठीक करना और संग्रहीत करना (ओवरवॉल्टेज, तापमान वृद्धि, करंट के हार्मोनिक्स और 19 समावेशी तक वोल्टेज, प्रारंभ की संख्या और प्रत्येक चरण के संचालन का समय)

- मापदंडों से अधिक होने पर क्षतिपूर्ति प्रणाली की सुरक्षा और बंद करने के कार्य हैं, जो कैपेसिटर और कई अन्य लोगों के जीवन को प्रभावित करते हैं

सरल प्रणालियों में उपयोग के लिए सरलीकृत और सस्ते मॉडल भी उपलब्ध हैं।

स्विचिंग डिवाइस

इलेक्ट्रोमैकेनिकल या थाइरिस्टर संपर्ककर्ताओं का उपयोग कैपेसिटर को मानक सुधार प्रणाली या कैपेसिटर में स्विच करने के लिए किया जाता है और डिट्यून सिस्टम में चोक होता है। पावर सर्किट में समावेश या तो यांत्रिक संपर्कों की सहायता से या अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है।इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग को प्राथमिकता दी जाती है, खासकर जब डायनेमिक करेक्शन सिस्टम में तेज स्विचिंग की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि विद्युत नेटवर्क में मुख्य भार वेल्डिंग मशीन है।

EPCOS AG द्वारा निर्मित इलेक्ट्रोमैकेनिकल कॉन्टैक्टर्स 100 kvar तक की क्षमता में उपलब्ध हैं। थाइरिस्टर कॉन्टैक्टर्स के पास आज सबसे विस्तृत रेंज है: 10 kvar, 25 kvar, 50 kvar, 100 kvar, 400V के लिए 200 kvar और 690V नेटवर्क में संचालन के लिए 50 kvar और 200kvar।

थ्रॉटल्स

वितरण नेटवर्क में अक्सर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग के कारण हार्मोनिक विकृतियां होती हैं जो एक गैर-रैखिक भार बनाती हैं। इस तरह के उपकरण हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, नियंत्रित विद्युत ड्राइव, निर्बाध बिजली की आपूर्ति, इलेक्ट्रॉनिक रोड़े, वेल्डिंग मशीन, आदि। रेक्टिफायर सर्किट में कैपेसिटर के लिए हार्मोनिक्स खतरनाक हो सकते हैं, खासकर अगर कैपेसिटर एक गुंजयमान आवृत्ति पर काम करते हैं। एक सुधार संधारित्र के साथ श्रृंखला में चोक को शामिल करने से आप सिस्टम में गुंजयमान आवृत्ति को कुछ हद तक ट्यून कर सकते हैं और इसके संभावित नुकसान से बच सकते हैं।

5वें और 7वें हार्मोनिक्स विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं (50 हर्ट्ज नेटवर्क में 250 और 350 हर्ट्ज)। विक्षिप्त संधारित्र चरण पावर सर्किट में हार्मोनिक विरूपण को कम करते हैं।

EPCOS AG की चोक रेंज की क्षमता 10 से 200 kvar तक है।

सामान

EPCOS AG उत्पाद श्रंखला में विशेष आवश्यकताओं के अनुसार प्रतिक्रियाशील शक्ति सुधार प्रणाली के निर्माण के लिए सहायक उपकरण भी शामिल हैं:

- कैपेसिटर की सुरक्षा की डिग्री को IP64 तक बढ़ाने के लिए सुरक्षात्मक कैप और हाउसिंग;

- डिस्चार्ज चोक, कैपेसिटर के सेवा जीवन को कम किए बिना प्रतिक्रियाशील शक्ति सुधार प्रणाली की गति को लगभग 1 सेकंड बनाने की अनुमति देता है और थाइरिस्टर संपर्ककर्ताओं के साथ सिस्टम के लिए विशेष डिस्चार्ज रेसिस्टर्स और चोक करता है;

- उपकरण जो एक साथ 4 सुधार प्रणालियों की एक प्रणाली को नियंत्रित करने के लिए, सम ट्रांसफार्मर के विपरीत अनुमति देते हैं;

- कंट्रोलर को मेन वोल्टेज से जोड़ने के लिए एडेप्टर

कंसीलर बनाने के मुख्य 13 कारक

डिजाइन करते समय या अपने लिए सही इंस्टालेशन चुनते समय यह ध्यान देने योग्य है:

1. पावर फैक्टर करेक्शन के लिए कैपेसिटर की आवश्यक rms पावर (kvar) निर्धारित करें।

2. कैपेसिटर बैंक को इस तरह से डिजाइन करें कि आवश्यक शक्ति के 15 ... 20% के भीतर स्विचिंग स्टेप क्षमता प्रदान की जा सके। यह सुनिश्चित करना आवश्यक नहीं है कि कैपेसिटर 5% या 10% वेतन वृद्धि में स्विच किए जाते हैं, क्योंकि इससे केवल उच्च स्विचिंग आवृत्ति होगी, लेकिन पावर फैक्टर वैल्यू को सराहनीय रूप से प्रभावित नहीं करेगा।

3. एक कैपेसिटर बैंक को मानक रिज़ॉल्यूशन मान के साथ डिज़ाइन करने का प्रयास करें, अधिमानतः 25 kvar के गुणक।

4. कैपेसिटर (20 मिमी) के बीच न्यूनतम स्वीकार्य दूरी का निरीक्षण करना न भूलें और स्क्रीन के साथ या सिस्टम के अन्य तत्वों द्वारा हीटिंग से पर्याप्त दूरी की रक्षा करें।

5. कैपेसिटर के अधिष्ठापन क्षेत्र में तापमान 35 से अधिक नहीं होना चाहिए? C. अन्यथा, उनकी सेवा अवधि कम हो जाएगी।

याद रखें कि मानक से केवल 7 ° C ऊपर एक संधारित्र के लंबे समय तक गर्म होने से उसकी सेवा का जीवन 2 गुना कम हो जाता है!

6.सुधार संधारित्र के बिना और विभिन्न भारों पर पावर केबल में हार्मोनिक धाराओं को मापें। मौजूद प्रत्येक हार्मोनिक्स की आवृत्ति और अधिकतम आयाम निर्धारित करें। वर्तमान के कुल हार्मोनिक विरूपण की गणना करें: THD-I = 100 · SQR · [(I3) 2 + (I5) 2 + … + (IR) 2] / I1

7. प्रत्येक हार्मोनिक्स के अलग-अलग गुणांक की गणना करें: THD-IR = 100 IR / I1

8. सिस्टम के बाहर आपूर्ति वोल्टेज में हार्मोनिक्स की उपस्थिति को मापें। यदि संभव हो, तो उन्हें उच्च वोल्टेज पक्ष पर मापें। वोल्टेज के कुल हार्मोनिक विरूपण की गणना करें: THD-V = 100 · SQR · [(V3) 2 + (V5) 2 + … + (VN) 2] / V1

9. THD-I> 10% या THD-V> 3% से ऊपर या नीचे हार्मोनिक स्तर (संधारित्र के बिना मापा जाता है)।

यदि हाँ, तो सेट फ़िल्टर का उपयोग करें और चरण 7 पर जाएँ।

यदि नहीं, तो एक मानक कंसीलर का उपयोग करें और चरण 10, 11 और 12 को छोड़ दें।

10. तीसरे वर्तमान हार्मोनिक I3> 0.2 · I5 का स्तर

यदि हाँ, तो p = 14% वाले फ़िल्टर का उपयोग करें और चरण 8 को छोड़ दें।

यदि नहीं, तो p = 7% या 5.67% वाले फ़िल्टर का उपयोग करें और चरण 8 पर जाएँ।

11. यदि THD -V = 3 … 7% — तो आपको p = 7% वाले फ़िल्टर की आवश्यकता है

> 7% — p = 5.67% वाला फ़िल्टर आवश्यक है

> 10% — विशेष फ़िल्टर डिज़ाइन की आवश्यकता है। कृपया रूस और CIS देशों में EPCOS AG के प्रतिनिधि कार्यालय से संपर्क करें।

विद्युत नेटवर्क में हार्मोनिक्स की उपस्थिति में चोक पर कंजूसी न करें! जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, यह "अर्थव्यवस्था" 6-10 महीनों के भीतर कैपेसिटर की विफलता का कारण बनेगी! स्थापना की लागत को ध्यान में रखते हुए कैपेसिटर को बदलना, उसी पैसे का खर्च आएगा जो चोक की प्रारंभिक स्थापना में जाएगा!

12.समायोजित फ़िल्टर सुधारकों और प्रभावी शक्ति, लाइन वोल्टेज, आवृत्ति और एक पूर्व निर्धारित पी-कारक के लिए मानक मूल्यों के लिए EPCOS (या कंपनी प्रतिनिधि की सहायता) द्वारा विकसित तालिकाओं का उपयोग करके उपयुक्त घटकों का चयन करें।

हमेशा सही फिल्टर पावर फैक्टर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए वास्तविक ईपीसीओएस घटकों का ही उपयोग करें। कृपया ध्यान दें कि चयनित आपूर्ति वोल्टेज और आवृत्ति के लिए चोक उनकी प्रभावी शक्ति के लिए निर्दिष्ट हैं। यह शक्ति मौलिक आवृत्ति पर एलसी सर्किट की प्रभावी शक्ति है।

डीट्यून किए गए फिल्टर कैपेसिटर की वोल्टेज रेटिंग आपूर्ति वोल्टेज से अधिक होनी चाहिए, क्योंकि प्रारंभ करनेवाला के श्रृंखला कनेक्शन से ओवरवॉल्टेज हो जाएगा। कैपेसिटर कॉन्टैक्टर विशेष रूप से कैपेसिटिव लोड के साथ विश्वसनीय संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और कम प्रारंभिक चालू प्रदान करना चाहिए।

13. फ़्यूज़ या स्वचालित विद्युत चुम्बकीय फ़्यूज़ का उपयोग शॉर्ट सर्किट सुरक्षा उपकरणों के रूप में किया जा सकता है। फ़्यूज़ कैपेसिटर को ओवरलोड से नहीं बचाता है। वे केवल शॉर्ट सर्किट सुरक्षा के लिए हैं। फ्यूज का ट्रिपिंग करंट कैपेसिटर के नाममात्र करंट से 1.6 ... 1.8 गुना अधिक होना चाहिए।