Elektrik Mühendisliği İlkeleri
Power Factor Düzeltme için Capacitor Bank Placement Nasıl Seçilir
Table of Contents
Derinlikteki Güç Faktörünü Anlamak
Power faktörü (PF) gerçek gücün oranıdır (kırıklık, kW) belirgin bir güç yaratır (kırıklıkta kilo verme gücü, kVA). Bu aşama, tüm sağlanan gücün kullanışlı bir iş için kullanıldığını gösterir.In practice, inductive loadsts create a lagging power faktörü, mean the current dalgaform lags behind the voltaj dalgasıform.This stage increases the usable power and improve the current captured from the current captured from the useful.
Düşük bir güç faktörü doğrudan finansal ve operasyonel sonuçlar doğurmaktadır. Utilities genellikle aynı miktarda gerçek iş için güç faktörü cezaları yükler, PF belirli bir eşiğin altında düşer (tipik olarak 0.85 veya 0.90). Açık cezalar olmadan bile, daha düşük bir PF, aynı miktarda gerçek iş için daha yüksek akımları işlemek için elektrik sistemini güçlendiriyor, bu nedenle KAYFLT:0)I2R) iletkenlerde ve dönüştürücülerde zararlar, yüksek gerilim damlaları ve mevcut ekipman kapasiteleri azaltıyor.
Capacitor Bank Yerment Matters
Elektrik sistemine kapasitörler eklemek, yerel olarak reaktif bir güç sağlar, reaktif akımın yukarı akış yemleri ve transformatörler aracılığıyla akanlığını azaltır. Güç faktörü düzeltmenin faydaları (PFC) daha düşük fayda faturaları, daha düşük gecikmeleri, gelişmiş gerilim düzenlemeleri ve ücretsiz kesinti sistemi sağlar, ancak bu avantajlar yüksek çözünürlükte yüksek ölçüde bağlıdır.
Etkili yerleştirme, reaktif güç kaynağı arasındaki mesafeyi en aza indirmeyi amaçlamaktadır (kapı banka) ve geri yüklemeyi mümkün olduğunca yakın hale getirir[Dönetici gücü).Bu, kaynak ve yük arasındaki reaktif mevcut bileşeni azaltır ve yük azalır. temel kural:Düzücü gücü mümkün olduğunca yüke yakın şekilde azaltılır).
Capacitor Banks ve onların Placement Strategies
Sabit Capacitor Banks
Sabit kapasitör bankalar sisteme kalıcı olarak bağlıdır. Bunlar, benzer yüklere hizmet eden yükler için uygundur, örneğin ışık yükleri sırasında sürekli veya endüstriyel süreçlerden kaçınmak için, bu da lider bir güç faktörüne ve potansiyel gerilime neden olacaktır.
Otomatik (Tevbe) Capacitor Banks
Otomatik kapasitör bankaları, bir güç faktörü kontrolörü (PFC) tarafından kontrol edilen ve ölçülen güç faktörüne dayanarak, değişken yüklere sahip sistemler için tercih edilen seçeneklere göre, ofis parkları ve birçok endüstriyel bitkiye sahip olan PFC kontrolörü sürekli olarak sistem PF'yi izler ve bir set noktası korumak için kapasiteye sahip (örneğin 0.98).
Detuned (Harmonik-Filtered) Capacitor Banks
Önemli harmonik bozulma ile ortamlarda - değişken frekans sürücüleri ile tesislerde, retifiers veya ark fırınlar - standart kapasitör bankaları sistem tarafından en düşük 50 Hz sistemi için paralel rezonans oluşturabilir. Bu bankalar aynı yerlere standart otomatik olarak yerleştirilir ve harmonik spektrumda dikkatli bir analiz gerektirir. harmonik olmayan bölgelerden sadece bir dizi reaktör ayarlı bir şekilde ayarlanmalıdır.
Sistem Yapılandırması ile ilgili Stratejiler
Radial Dağıtım Sistemleri
Bir radyiyal sistem (en yaygın endüstriyel tesislerde), alt istasyondan gelen güç akışları bireysel yüklere kadar yükseltilir.En iyi strateji, uzun beslemeli veya doğrudan büyük indüktif yüklere yakın kapasiteye sahip olan taşıyıcılar için idealdir.Bu, tüm yemsel uzunlukta reaktif bir bankayı azaltır, yük merkezlerindeki bir akışa maksimum bir yük kesintisi için.
Ring ve Network Systems
Ring sistemleri (ticaret ve bazı endüstriyel ayarlar) kapalı bir döngü etrafında hareket etmeye güç sağlar. Bir döngüdeki Capacitor yerleştirme, her büyük alt istasyonda ve büyük yük noktalarında yer alan aydınlatma çalışmaları ile analiz edilmelidir.Birçok durumda, otomatik bankalar yük koşulları değiştirmek için adapte edilir.
Motor Control Centers ile endüstriyel tesisler
Motor kontrol merkezleri (MCC), yüksek motorlar için ortak bir yerdir. MCC otobüslerinde bir bankayı satın almak, MCC tarafından sunulan tüm motorlara tazminat sağlar. Ancak, motor tazminatı bazen çok büyük motorlar için tercih edilir veya MCC bu tür motorlar için daha güvenli bir şekilde yapılır.
Capacitor Bank Placement için eleştirel düşünceler
Yükler ve Line Kayıp Azımının Azaltılması
PFC'nin birincil amacı, line kayıpları azaltmaktır. Tasarruf edilen kayıp, reaktif mevcut ortadan kaldırılanın meydanına orantılıdır. Bu nedenle, en büyük tasarruflar, seçici güç talep eden yüklere en yakın yerleştirilir. Bir motor starter'da monte edilen bir banka, tüm şubedeki dağıtım panelinden motora reaktif bir şekilde geri dönüşecektir.
Gerginlik ve Overvoltage Protection
Konserans, yükleme noktasındaki gerilimi yükseltir. Zaten yüksek gerilim ile sistemlerde, bu ekipman hasarını aşabilir. gerilim artışı yaklaşık: 03:0) ⁇ (kVAR ×% dönüştürücü kVA)[Dönetici: 1 ).
Harmonic Resonance ve Detuning Gereksinimler
Capacitors ve sistem bir dizi veya paralel rezonans devresini oluşturur.Resonant frekansı belirgin bir harmonik (örneğin, 50 Hz sisteminde 5th veya 7th, sert harmonik amplifikasyonun gerçekleşmesi zorunludur.Bundan önce her zaman bir harmonik analiz gerçekleştirin.In systems where total harmonik deme (THD)
Otomatik Kontrolcü Yerment ve Sensing
Otomatik kapasiteci bankalar için, kontrol cihazının CT, tüm yükler ve kapasite bankalarının ana gelen besleme cihazı üzerinde kurulmalıdır. Bu, kontrol edilebilir kabloları BT bağlantıları için görmeli ve şarj edilebilir adımlarla aynı şekilde ayarlamalıdır.
Adım Adım -Adım Yöntemi Determining Optimal Placement
- [FONT:0] Bir güç sistemi denetimini devralın ([Dönetici: 1 ) – Önlem gerilimi, mevcut güç faktörü, gerçek güç ve temel hizmet girişlerinde tam bir işletim döngüsü üzerinde merkezlerde (örneğin, bir hafta) temel yük merkezlerinin yeniden yüklenmesi.
- [FONT:0)Perform a load-flow study) – ETAP, SKM veya dağıtım sistemini modellemek için kolay bir güç kullanın. Tüm dönüştürücüler, kablolar, motorlar ve mevcut kapasitörler. Simulate çeşitli düğümlerin gerilim profillerini, kayıpları ve PF iyileştirmelerini gözlemlemek için yerleştirme.
- [FONT:0)Evaluate harmonik etki[Dönetici: 1) Bir harmonik analiz yapın, özellikle sürücüler veya retifierler mevcutsa sistem, frekans işlevi olarak engellenir. Herhangi bir potansiyel rezonans puanlarını tanımlayın ve gerekirse detuned reaktörleri seçin.
- [FONT:0]En iyi kVAR büyüklüğüne sahip olmak ([Dönetici:0) - Gerekli toplam kVAR, mevcut reaktif güç talebi ile istenen PF'de hedef reaktif güç arasındaki farkdır.
- [FONT:0)Son olarak yerleştirme yerleri[Dönetici:0)[Döneticileri en yüksek reaktif güç tüketimi ve en uzun besleme uzunlukları ile önceden belirlenmiş veya bankaları yük yetimine göre değiştirmiş durumda.
- [FONT=0]Döneticileri[[Dönler)[[Döneticiler)))))))))))))))))))))))En az bir tam yük döngüsü için sistem yanıtını yükleyin.Demir gerilimi artışı, PF ve THD. Uyum kontrol ayarları veya gerekli olarak ek bankaları ekleyin.
Capacitor Placement
Kapasiteli banka yerleştirmesi için finansal gerekçe, eşiklerin altında her 0.03'e kadar toplam enerji kaybının maliyetini karşılaştırır, genellikle% 6'ya kadar düşük enerji kayıplarına karşılık gelir. Düşük PF için faydalı cezalar önemlidir - her bir% 1'i eşiğin altında% 1'i 3'e kadar azaltılabilir. Enerji kaybı azaltımı, genellikle toplam enerji tüketiminin% 6'sına karşılık gelir.
Örneğin, 100 kVAR'ı panelden bir motorda 100 kVAR'ı bir motorda yerleştirmek, paneldeki 100 kVAR'ın aynı 100 kVAR'ı panelde aynı şekilde yerine getirmek için yaklaşık iki kez tasarruf sağlayabilir.
Capacitor Bank Placement'deki yaygın hatalar
- [FONT:0]Too ana panelde tek bir banka ([DÜT:1) – Bu, yardım cezalarını azaltır, ancak iç hat kayıpları azaltır ve ışık yükü sırasında yüksek gerilim artışına neden olabilir.
- [FONT:0] Uzun vadede şarj cihazı genellikle durduran motorlara yol açıyor). – Self-excitation, aşırı gerilime ve olası hasara neden olduğunda oluşabilir.
- [FONT:0] harmonikleri görmezden gelmek [Dönetici: 1) Standart kapasitörler harmonik akımlar için bir lavabo haline gelebilir, patlama veya felaket başarısızlığın önüne geçmeyi başarır.
- [FONT:0)Incorrect CT yerini otomatik kontrolörler için – Eğer CT kapasite bankasının aşağı yukarı doğru yerleştirilirse, kontrol sadece kendi kapasitörlerinin etkisi olmadan PF'yi görecek, bisiklete veya avlanmaya neden olacaktır.
- [FONT:0]Neglecting temperature and havalandırma[DÜT:1] – Capacitor bankaları onları kapalı, kötü ventilated alanlardan uzaklaştırır ve ısıtılabilir.
Vaka Çalışması: Otomotiv Santrali'nde İyileştirme
Büyük bir otomotiv meclisi bitki 0.78 engging bir güç faktörü vardı, aylık 12.000 dolarlık bir eksperasyona sahip oldu.Bir haftada bir şarj gücü denetimi yaptı. ana yükler bilgisayar sayısal kontrol (CNC) makineler, konveyörler ve robotik bizlders - tüm yüksek oranda indüktif. Bitki dağıtım 13.8 kV fayda besleme, 2.5 MVA dönüştürücü, ve bir 480 V switchgear sekiz MCC'yi beslemeye başladı.
İlk plan, ana geçişte tek 600 kVAR otomatik banka yüklemekti: dört tane kVAR otomatik banka, her biri en büyük MCC'nin gerilimi yükselteceğini gösterdi, tüm beslemecilerle gerilimi artırmakta ve% 1.5 oranında azaltılabilirdi.
Bu, birden çok, en uygun şekilde bankaları genellikle tek büyük bir banka olarak konumlandırdığını gösteriyor, hatta toplam kVAR derecelendirmesi aynı olduğunda.
Yere Çıkın ve İzleme Bankaları
Kapasiteli bankalar kuruldu ve görevlendirildikten sonra, bir bakım programı uzun vadeli performans sağlar: Anahtar görevleri şunlardır:
- Telsiz, sızdıran veya renkli olmayan görsel denetim ( içsel başarısızlık işareti)
- Bireysel kapasitör ünitesi kapasitans ölçümü; isim plakadan% 5'den daha büyük bir değişiklik bozulma gösterir.
- Sıcak noktaları tespit etmek için bağlantıların ve otobüs çubuklarının yıllık termografik tarama.
- Kontrol set noktalarının ve tarihsel güç faktörü, gerilim ve mevcut geçişin belirlenmesi.
- Her iki yılda harmonik seviyeleri yeniden analiz edin, zaman içinde yükler değişir ve yeni rezonans koşullarını da etkileyebilir.
Modern kapasitör bankalar genellikle yerleşik iletişim modülleri ile gelir. Bunlar SCADA veya bulut platformları aracılığıyla uzaktan izleme izin verir, banka geçişinin tahmin edilebilir bakım ve gerçek zamanlı optimizasyonuna olanak sağlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Konser banka yerleştirmesi, yük özelliklerini anlamak, ayrıntılı sistem çalışmaları yapmak ve uygun bir şekilde dağıtılabilir güç faktörü düzeltmesini doğrudan etkileyen bir sistemdir.Her bankanın konumu, kaybı azaltma, gerilim düzenleme, harmonik stabilite ve genel sistem güvenilirliğine sahiptir.
Anahtar çekingenler: Mümkün olduğunca indüktif yüklere yakın olarak yer kapasitörler, değişken yükler için otomatik kontrol kontrol cihazları kullanın, her zaman bir tasarım yapmadan önce harmonikleri analiz edin ve tek bir yerde yoğunlaşmaktan ziyade toplam kVAR dağıtmayı sağlayın. Dikkatli planlama ve devam eden izleme ile, güç faktörü düzeltmesi en uygun maliyetli enerji koruma önlemlerinden biri olarak kullanılabilir.
Daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)IEEE Standard 18-2012 for Shunt Power Capacitors) ve [[Döneticileri için|Döneticileri için|Döneticileri için|Döneticileri için|Döneticileri için|Döneticileri için|Dönetmelik ve koruma ve yerleştirmeler için ).