Kraftafallaújöfnun: Hvað er það? (Formúla Skemavídd Og Kondensatorbankar)

Svæði: Grunnar af elektrú

China

hvort er orkufæri

Hvort er orkufæri?

Orkufæriskipti (þar sem það er einnig hæft PFC eða Bætta orkufæris) er skilgreint sem aðferð notuð til að bæta orkufærinu AC-strofa með því að minnka reaktiv orku í strofinu. Aðferðir til orkufæriskipta hafa tilganginn að auka árangursmuna strofunnar og minnka straum sem er tekið af hlutverki.

Almennt eru kapasítör og samfellt snúður notaðir í strofum til að minnka inductiva element (og þannig reaktiv orku). Þessar aðferðir eru ekki notaðar til að auka magn raunverulegrar orku, aðeins til að minnka sýndari orku.

Með öðrum orðum, það minnkar fasi-skipti milli spennu og straums. Svo, það reynir að halda orkufæri nær við einingu. Verstefna gildi orkufæris er á milli 0,9 til 0,95.

Nú kemur spurningin, af hverju er verstefna gildi orkufæris 0,95 í stað eins orkufæris? Er það nein ógúð einingar orkufæris?

NEI. Það er engin ógúð einingar eins orkufæris. En það er erfitt og kostlegt að setja upp enstu orkufæriskipta úrustöð.

Því miður, reiknisvæði og orkufræði virðisfélag tryggja að orkufæri sé á bilinu 0,9 til 0,95 til að búa til hagkvæma kerfi. Og þetta bil er nógu gott fyrir orkukerfi.

Ef AC-strofa hefur hátt inductiva hlutverk, getur orkufæri verið undir 0,8. Þá tekur hann meira straum frá uppruna.

Orkufæriskipta úrustöð minnka inductiva element og straum sem er tekið frá uppruna. Það leiðir til árangursmunnar kerfisins og forvarar tap af elektrískri orku.

Af hverju er orkufæriskipta nauðsynlegt?

Í DC lykkjum er orka sem drekkuð er af hlekkjastofnun einfaldlega reiknuð með margföldun spenna og straums. Straumurinn er í hlutfalli við álagða spennu. Því miður er orkadrekkingin af andstæðuhlekkjastofnun línuleg.

Í AC lykkjum eru spenna og straumur sínuslög. Því miður breytist stærð og stefna óhlífrarlega. Á tilteknum tímapunkti er orkadrekkingin margföldun spenna og straums á þeim tímapunkti.

Ef AC lykkja hefur andstæðuhefðarlýsir eins og; vindingar, chowk spulur, sólenóid, spennafræði; er straumurinn úr fasi við spennu. Í þessu skilyrði er raunveruleg orkadrekking minni en margfeldi spenna og straums.

Vegna ólínulegra efnisundana í AC lykkjum, inniheldur hann bæði andstæðu og viðstæðu. Því miður er í þessu skilyrði munur á fasi milli straums og spenna mikilvægur við reikning á orku.

Fyrir hálfkvirkju hlekkjastofnun eru spenna og straumur í fasi. En fyrir andstæðuhefðarlýsir fer straumurinn eftir spennu. Og það myndar andstæðuviðstæðu.

Í þessu skilyrði er orkadreifingarkorrekturnar mest nauðsynleg til að minnka áhrif andstæðuefnisins og bæta orkadreifingu til að auka gagnvirði kerfisins.

Formúla fyrir orkadreifingarkorrektureykt

Reynst á að andstæðuhefðarlýsi sé tengt við kerfið og starfa við orkadreifingarkosinus ϕ1. Til að bæta orkadreifingunni þarf að tengja orkadreifingarkorrekturnar tæki í samsíðu við hlekkjastofnunina.

Skematiltœki þessa uppsetningar er sýnt hér fyrir neðan.

dæmi um orkadreifingarkorrektureykt

Kondensatorinn veitir áræðu virka hluta og minnkar áhrif lagandi virka hlutarins. Áður en kondensatorinn er tengdur, er rafmagnsstræmið IL.

Kondensatorinn tekur IC straum sem fer fyrir 90˚ áfram við spenna. Og samanlagði straum kerfisins er Ir. Hornið milli spennunnar V og IR er lægra í samanburði við hornið milli V og IL. Því er orkutaktur cosф2 bætt.

orkutakstilbætur fasalýsing

Orkutakstilbætur fasalýsing

Úr ofangreindri fasalýsingu hefur lagandi hluti kerfisins verið minnkaður. Þannig til að breyta orkutaktu frá ф1 til ф2, er hlekkjarstrauminn minnkaður um IRsinф2.

$I_R sin \phi_2 = I_L sin \phi_1 - I_C$

$I_C = I_L sin \phi_1 - I_R sin \phi_2$

Spennubils spenna til að bæta styrkastuðli er;

$C = \frac{I_C}{\omega V}$

Styrkastuðlaréttindi

Aðferðir fyrir réttind á styrkastuðlum notast oft við spennubil eða spennubilabanki og samþættur flutningsstýrir. Samkvæmt tækjum sem notað eru til að rétta styrkastuðl, eru þrjár aðferðir;

Spennubilabanki
Samþættur flutningsstýrir
Fasi-hröðun

Réttindi á styrkastuðl með spennubilabanki

Spennubilið eða spennubilabankinn geta verið tengd sem fast eða breytileg gildi. Það er tengt ídrifamótor, dreifipaneleði eða aðalraun.

Fastað gildi fylki er óbrotta tengt við kerfið. Breytilegt gildi fylkis breytir magni KVAR eftir þörfum kerfisins.

Til leiðréttingar orkurunninnings er notuð fylkibanki til að tengja við hleðsluna. Ef hleðslan er þriggjafa hleðsla getur fylkibanki verið tengt sem stjörnu og delta tenging.

Delta Tengt Fylkibanki

Næst eftir kemur skemaskýring sem sýnir delta tengt fylkibanki með þriggjafa hleðslu.

delta connected capacitor bank

Delta Tengt Fylkibanki

Látum okkur finna jöfnu fylkis fyrir hverja fazu þegar það er tengt í delta tengingu. Í delta tengingu eru fazuvolt (VP) og línuvolt (VL) jafnt.

$V_P = V_L$

Fylki fyrir hverja fazu (C∆) er gefið sem;

$C_\Delta = \frac{Q_C}{\omega V_P^2} = \frac{Q_C}{\omega V_L^2}$

Stjörnu tengdur kúlukerfi

Svigið skemmanir mynd sýnir stjörnu tengt kúlukerfi með þrívíddar athöfn.

Stjörnu tengt kúlukerfi

Í stjörnutengingu er samband milli fás spenna (VP) og lína spenna (VL) eftirfarandi:

$V_P = \frac{1}{\sqrt{3}} V_L$

Rúmstæðan yfir hverja fasa (CY) er gefin sem;

$C_Y = \frac{Q_C}{\omega V_P^2} = \frac{Q_C}{\omega (\frac{V_L}{\sqrt{3}})^2} = \frac{3Q_C}{\omega V_L^2}$

Úr ofangreindum jöfnum;

$C_Y = 3 C_\Delta$

Það merkir að rúmstæðan sem krefst í stjörnu tengingu er þrjú sinnum meiri en rúmstæðan sem krefst í þríhyrnings tengingu. Auk þess er virkis spennan 1/√3 sinnum línan spenna.

Svo, þríhyrnings tenging kondensatorabanka er góð hönnun og því er hún notuð oftari í þrívíddar tengingum í netinu.

Styrkur á töflu með samskyns varpum

Þegar samhliða motor er ofþungur, tekur hann leidandi straum og fer eins og kondensator. Ofþungur samhliða motor sem keyrir án hleðslu er kendur sem samskyns varp.

Þegar slíka vél er tengd straumi, tekur hún fyrirstrauma. Þetta bætir sterkjufræði kerfisins. Tengslaskýring mynstursveiflu við straum er sýnd í myndinni hér að neðan.

power factor correction using synchronous condenser

Stöðva á sterkjufræði með mynstursveiflu

Þegar hleðsla hefur virkjaþátt, drar hún eftirlagsstrauma úr kerfinu. Til að jafna út strauminn, er þessi tæki notað til að taka fyrirstrauma.

synchronous condenser phasor diagram

Fásmynd mynstursveiflu

Áður en mynstursveiflan er tengd, er straumurinn sem hleðslan drar IL og sterkjufræðið er фL.

Þegar mynstursveiflan er tengd, tekur hún straum Im. Í þessari stöðu er samanlagði straumurinn I og sterkjufræðið er фm.

Frá fásmyndinni getum við sameinað bæði sterkjufræðihorn (фL og фm). Og фm er minna en фL. Því er cosфm stærri en cosфL.

Þessi tegund að stækka sterkjufræði er notuð á stóra rafbústöðum vegna föllanna sem eru lýstir hér fyrir neðan.

Mótarinn drar straum af breytilegri stærð með því að breyta spennu í reikistrukinu.
Er auðvelt að fjarlægja villur sem koma upp í kerfinu.
Þermaldur mótarins er há. Þess vegna er hann öruggt kerf fyrir stuttan slóðarafl.

Stöðugunarhækkun

Induktionsmótarinn drar viðmiðastraum vegna spennastraums. Ef annar uppruni er notaður til að veita spennastraum, verður stöturlin laus af spennastrauminu. Þá er hægt að bæta veltastafrætti mótarins.

Þessi skipulag má gera með notkun stöðugunarhækka. Stöðugunarhækkinn er einfaldur AC spennuuppruni settur á sama skiptinguna og mótarinn og tengdur við rótarkringlu mótarins.

Hann veitir spennastraum til rótarkringlu mótarins við glífufræði. Ef þú veitir meira spennastraum en nauðsynlegt, er hægt að keyra inductionsmótarinn með leiðandi veltastafrætti.

Eina ógnarstefnu stöðugunarhækka er að hann sé ekki hagkvæmur fyrir litla móta, sérstaklega undir 200 HP.

Virk veltastafrættisbæting

Virk veltastafrættisbæting gefur mun efnið veltastafrættistýringu. Í almennum er hún notuð í orkutengslaverkum yfir 100W.

Þessi gerð veltastafrættisbætingskrings er samsett af hágildis skiptingarefnum eins og díód, SCR (orkuefnisskipting). Þessi efnin eru virkir hlutir. Þess vegna er þessi aðferð nefnd virk veltastafrættisbæting.

Í óvirktu veltastafrættisbætingarkerfi eru viðmiðaefnin eins og fjölgildar og spennulegar notaðar í kringnum án stýringar. Óvirk veltastafrættisbætingarkerfi nota enga stýringareiningu eða skiptingarefni.

Vegna hágildis skiptingarefna og stýringareiningar sem notaðar eru í kringnum, er kostnaður og flóknari kringinn en í óvirkri veltastafrættisbætingarkerfi.

Nedanstendandi mynstermynd sýnir grunnhluti virkrar veltastafrættisbætingarkerfa.

virkaflæðisréttun

Virkaflæðisréttun

Til að stjórna sveiflukvarpanir í rafrás er notuð stjórnunareining. Hún mælir inntaksspanningu og straum. En hún stillir skiptingartíma og plötuð á milli fás spanningar og straums.

Induktorinn L er stjórnaður af örsmáhsveiflu Q. Stjórnunareiningin er notuð til að stjórna (Á og Í) örsmáhsveiflunni Q.

Þegar sveiflunni er á, aukast straumur í induktorinum um ∆I+. Spanningin yfir induktorinn snýst við og gefur út orku gegnum dióðan D1 til vinnuhlutans.

Þegar sveiflunni er í, lækkar straumur í induktorinum um ∆I–. Heildarbreytingin á einu svif sem er ∆I = ∆I+ – ∆I–. Á og Í tíminn fyrir sveifluna er stjórnaður af stjórnunareiningunni með því að breyta plötuð.

Með réttu vali plötuðs getum við fengið önskuð form á straumi til vinnuhlutans.

Hvernig á að mæla virkaflæðisréttun?

Til að mæla virkaflæðisréttun, þurfum við að reikna krav til óvirks orkur (KVAR). Og við tengjum svo þann stærðarflokk af spenuviðbót með kerfinu til að uppfylla krav til óvirks orkur.

Það eru tvær leiðir til að finna krav til KVAR.

Aðferð með töflu margföldunar
Reikniaðferð

Eins og heiti bendir, í aðferð með töflu margföldunar, getum við beint fundið margföldunarstuðul úr töflu. Við getum beint fundið krav til KVAR með því að margfalda stuðulinn með inntaksorku.

table multiplier method

Töflu margfaldanáttúða aðferð

Í reikniriti þurfum við að reikna margfaldanáttúðuna eins og sýnt er í dæminu hér fyrir neðan.

Dæmi:

Aðgerðarhraði 10 kW á spennubótarhræðingu er með orkustærðargildi 0,71 lagandi. Ef við viljum keyra þessa hræðingu við orkustærðargildi 0,92, hvað verður stærð kapasítorsins?

Inntaksgjafa = 10 kW
Raunverulegt orkustærðargildi (cos φA) = 0,71
Krafist orkustærðargildi (cos φR) = 0,92

$\cos \phi_1 = 0.71 \Rightarrow \phi_1 = \cos^{-1} 0.71$

$\phi_1 = 44.765^\circ$

$\cos \phi_2 = 0.92 \Rightarrow \phi_1 = \cos^{-1} 0.9$

$\phi_2 = 23.073^\circ$

$\tan \phi_1 = \tan (44.765^\circ) = 0.9918$

$\tan \phi_2 = \tan (23.073^\circ) = 0.4259$

$Multiplier \, Constant = 0.9918-0.4259 = 0.5658$

Þarfnast KVAR = Innflæði x Margfaldanlegt fasti

$KVAR = 10 \times 0.5658$

$KVAR = 5.658$

Því miður er 5,658 KVAR afvikvirkur orka nauðsynleg til að bæta stöðugleikastuðli frá 0,71 til 0,92. Og spennubótarhlutur tengdur við kerfið hefur spennubótarmagn á 5,658 KVAR.

Notkun stöðugleikastuðulsbætingar

Í orkuneti leikar stöðugleikastuðulli að mestu markmiði í gæði og stjórnun kerfisins. Hann ákvarðar hagþætti orkufjarrsundsins.

Án stöðugleikastuðulsbætingar drar byrða mikil straumstærð úr uppruna. Þetta færa orkuverð og kostnað. Stöðugleikastuðulsbætir tæki reyna að láta strauma og spenna vera í samskipti. Þetta mun auka hagþætti kerfisins.
Í flutningsnetinu er mikill stöðugleikastuðull nauðsynlegur. Vegna mikils stöðugleikastuðuls lækkar flutningarspurnaflar og bætir spennustýringu.
Induktiós motorkerfi eru víðtæk notuð í verkstöðum. Til að undan komast ofmikið hita og auka hagþætti mótsins, eru notaðir spennubótar til að lágmarka áhrif afvikvirkrar orkur.
Stöðugleikastuðulsbætir tæki lækkar hitagerð í snörunum, skiptingartækjunni, veitingarvélunni, spennubótarvélunni o.fl.
Vegna hærra hagþættis netsins þurfum við að framleiða minni orku. Þetta lækkar koldreyniefni í loftslagið.
Spennudropi lækkar mjög með því að nota stöðugleikastuðulsbætir tæki með kerfinu.

Útfrásetning: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.

Gefðu gjöf og hörðu upp höfundinn!

Efni:

Orkustýrslur

Örverk

Um fagmenn

Electrical4u

China