Koreksetiya Pirastîna Gûr: Yekane ye? (Formûla, Cihêve û Bankên Kapasitîro)

qalab: بەشی بنەڕەتی برق

China

çend ku faktora taybetîya nîrvan bike

Çend ku faktora taybetîya nîrvan bike?

Faktora taybetîyê (ku di navbera PFC an Faktora Taybetîyê Pirserastkirin de deket şîne) ya jînî ye ku bi karkerina reyaktîfê yên li ser çarreserê kêmtirin factora taybetîyê ya çarreserên AC pirserast bikin. Teyeknikên faktora taybetîyê pirserastkirin vebijarkirin da ku efektivîyatê ya çarreserê zêde bikin û barê çarreserê li ser çarreserê ên.

Bingehîn, kapasîtor û motora sînkar ne di çarreserên de bikaranîn da ku elemantên enduktîf (û lêke reyaktîf) ên. Ev tayeknikan ne bi baxwen dixwazin guhertina guherazê, tenha bi karîna derbasdarê kevêtin.

Di yakek din de, ev di navbera berdewamê û barê çarreserê ve keshtiya faza biguhere. Bistan, wê dixwaze factora taybetîyê ji bo yekî be. Gihana herî ekonomîkî ya factora taybetîyê di navbera 0.9 û 0.95 de ye.

Niha pirs bû: cima gihana ekonomîkî ya factora taybetîyê 0.95 ye, ne 1? Dibe hekeşka yekî factora taybetîyê?

NA. Hekeş nekin di navbera factora taybetîyê yekî de. Lasa kirin û xwerûrîna eqîpmanên faktora taybetîyê yekî çak çak e.

Demê, kompaniyên xwedana nîrvan û kompaniyên xwedana nîrvan dikarin factora taybetîyê di navbera 0.9 û 0.95 de bikin da sistem ekonomîkî bin. û ev navbera ji bo sistem nîrvan dest peyda ye.

Heke çarresera AC bi barka indûktîfê ya bilind bibi, factora taybetîyê li vir 0.8 dibikin. û barê çarreserê li ser çarreserê ên.

Eqîpmanên faktora taybetîyê pirserastkirin elemantên enduktîf û barê çarreserê li ser çarreserê ên. Ev bi rêjeya sistemê efektiv û giriftina nîrvan nîrvanê xafîndikin.

Bibînin faktora taybetîyê pirserast bikin?

Da DC cihazan de, barzanki taybetandî yên ku hewce dike ji ber pêşketinê re hesab kirin ve çarên nîşang û ampera vekirin. û ampera bi nîşanga sererast e. Bunaqel, taybetandî yên ku hewce dike ji ber barzanki taybetandî sererast e.

Da AC cihazan de, nîşanka û ampera sinûsî ne. Belkî, miyana û derex wek digire biguherîne. Li demek xwezer, taybetandî ya hewce dikê çarên nîşanka û ampera li demek xwezer e.

Heke AC cihaza bikarek inductive yek bibe; winding, chowk coils, solenoid, transformer; ampera bi nîşanka derex wek digire ye. Li vê şertê da, taybetandîya hewce dikê kametir li çarên nîşanka û ampera.

Li ser dema elementên non-linear da AC cihazan de, her du resistance û reactance heye. Bunaqel, li vê şertê da, derex wek digire ya ampera û nîşanka li ser hesabkirina taybetandîya hewce dikê pir sedek e.

Li ser dema barzanki taybetandî, nîşanka û ampera sererast ne. Betere, li ser dema barzanki inductive, ampera dera peyda dike. û vê inductive reactance dike.

Li vê şertê da, serbestkirina taybetandîya hewce dikê zor bihêviş e ku werzanîna elementa inductive ve kêfike û taybetandîya hewce dikê piştguh bikine bi tenê ku efektiviyetê cihan bike.

Formula serbestkirina taybetandîya hewce dikê

Bikara inductive li ser cihan hate girîn û bi taybetandîya hewce dikê cosф1 îsha. Bi tenê ku taybetandîya hewce dikê piştguh bikine, bizim ên dibêjî serbestkirina taybetandîya hewce dikê bi paralel li ser bikar bixebitînin.

Şekilê cihanê vê rêza li vir hatine rastîn.

power factor correction example

Kapasitör parçevanî reaktîf bîşeyê têkildar dike û tesîrê reaktîf bîşeyê dîkeldar dikin. Pêşî kapasitora tevlîbûn, dergeha gerînandina IL.

Kapasitör dergeha gerînandina IC aliyê ku di çendînan de 90˚ pirsa vêne. û dergeha gerînandina sistemek Ir. Wêjê di navbera vêjî V û IR de herî bi wêji navbera V û IL berdikin. Bunaqen, faktorê gûtî cosф2 sererast kirin.

power factor correction phasor diagram

Wêjara Faktora Gûtîyê

Di wêjara phaser de, bîşeyê dîkeldar sisteman dikin. Bunaqen, ji bo guhartin faktora gûtî yên ф1 ya біштіра ф2, dergeha gerînandina IRsinф2 dikin.

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

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

Kapasitordan nüvcelanın gudulîna baxtirina wekheşandina;

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

Gudulîna Baxtirina Circûta

Taybetmendiyên gudulîna baxtirina li zêde ya kapasîtora an banka kapasîtor û synchronous condenser. Li gor piramerdan ên bikar tînin ji bo baxtirina gudulîna, hene sê metoda;

Banka Kapasîtor
Synchronous Condenser
Phase Advancer

Gudulîna Baxtirina bi Karberdan Banka Kapasîtor

Kapasîtora an banka kapasîtor dikare bi qad divêran ya serast an variable value capacitance bibin. Di nav motora induksiyon, panela distribûsyona, an main supply de hatiye girîng kirin.

Kapasîtorê bi nimûneyek sahî dabeşkirin dihat da ku bi serbazîkên sistema werdê. Nimûneyek kapasîtorê bi girîngîk û kêmîk hatine KVAR an jî li ser hewç dikane ya sistema.

Ji bo rastkirina faktorê guhertoyî, banka kapasîtor ê bikar în e ku bi baran werdê. Eger baran yekem be tîr-a trephasî ye, banka kapasîtor ê dikeve tê ve kirin wekî sîstema star û delta.

Banka Kapasîtor Delta

Wêneya vê rêzeyê nîşan dideya banka kapasîtor delta dike tê ve kirin wekî baran tîr-a trephasî.

delta connected capacitor bank

Banka Kapasîtor Delta

Heta bibînin formulaya kapasîtorê ji her fasayek ji bo lînkirina wê dike tê ve kirin wekî sîstema delta. Di lînkirina deltada, gerê fasa (VP) û gerê xett (VL) heye bêt.

$V_P = V_L$

Nimûneyek kapasîtorê ji her fasayek (C∆) dike tê ne:

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

Banka ya Kapasitordan Bi Çepê Serastî

Wateya jorîn bi kapasitordan bi çepê serastî û dağelan sê fesekan dike.

Banka ya Kapasitordan Bi Çepê Serastî

Di serastî de, pêvekê yên nerpê (VP) û nerpê rêzik (VL) heye;

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

Bir faza dair kapasitansi (CY) wekhe hatiye;

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

Formulan di virûdîn;

$C_Y = 3 C_\Delta$

Ev demek e ku kapasitans û tevaniyê star connection di tê de sê her çend ê kapasitans û tevaniyê delta connection di tê de ye. Êda, gerêya faseyê ya karîbandin 1/√3 her çend ê gerêya linê ye.

Nanîna, banka kapasitan û tevaniyê ya delta-connected design yekî xweş e û evê babin, ji bo girêdanên sê fazeyî, banka kapasitan û tevaniyê ya delta-connected bi piçûlkirin zêde hat bikar anîn.

Power Factor Correction using Synchronous Condenser

Ger motor synchronik li ser hêviyê overexcited be, wê amperajê leading dikare û wek kapasitor daşne. Motor synchronik overexcited ku li ser şertê no-load veke, wek synchronous condenser nîşan dide.

Ketika mesin jenis ini tersambung paralel dengan sumber listrik, ia mengambil arus yang mendahului. Dan meningkatkan faktor daya sistem. Diagram koneksi kondenser sinkron dengan sumber listrik ditunjukkan dalam gambar di bawah.

power factor correction using synchronous condenser

Peningkatan Faktor Daya Menggunakan Kondenser Sinkron

Ketika beban memiliki komponen reaktif, ia mengambil arus yang tertinggal dari sistem. Untuk menetralkan arus, perangkat ini digunakan untuk mengambil arus yang mendahului.

synchronous condenser phasor diagram

Diagram Fasa Kondenser Sinkron

Sebelum kondenser sinkron terhubung, arus yang ditarik oleh beban adalah IL dan faktor dayanya adalah фL.

Ketika kondenser sinkron terhubung, ia mengambil arus Im. Dalam kondisi ini, arus hasilnya adalah I dan faktor dayanya adalah фm.

Dari diagram fasa, kita dapat membandingkan kedua sudut faktor daya (фL dan фm). Dan фm lebih kecil dari фL. Oleh karena itu, cosфm lebih besar dari cosфL.

Metode peningkatan faktor daya jenis ini digunakan di stasiun pasokan massal karena keuntungan-keuntungan berikut.

Motor têkêşandina daxwazê bi guherîna sazanê biguherîne.
Dibeşên ku di sisteman de bûnê hêsan e ve hatine rastkirin.
Pêwestiya çimendana motorê ya bikar ê. Bêyî lê, ev sistem yekemîn û bêgirandî ye ji bo vêjeyên kurtan.

Phase Advancer

Motor induksiyonî têkêşandina reaktîf têke dike vegereya têkêşandina sazanê. Heke sereka din digire li serê têkêşandina sazanê, têkêşandina statorê jêr be têkêşandina sazanê. û faktorê têkêşandinê ya motorê dikare pêşketin.

Ev ragihandina dikare bi karberdanan phase advancerê werin. Phase advancer yekemîn AC exciter e basit u wekî şafayên motorê mont kirin û bi têkêşandina rotorê ya motorê pêserast kirin.

Têkêşandina sazanê ji rota freqencyê derbas dikin. Heke zêde têkêşandina sazanê nêzîkî dibêjin, motor induksiyonî dikare bi faktorê têkêşandinê ya pêşî operasyon bide.

Tek biryarî yên phase advancer ê ye ku ji bo motorên mezîn ne ekonomîk e, bêyî lê ji 200 HP herêm.

Active Power Factor Correction

Koreksiyonê faktorê têkêşandinê ya aktîv pêşketina faktorê têkêşandinê ya efektîver bibin. Genelî, li serê dizaynê têkêşandinê ji 100W ve berdigirin.

Ev cûre koreksiyonê faktorê têkêşandinê ya têkêşandinê kompanîyên switching ên high-frequency wêne dike mînane diode, SCR (power electronics switches). Eleyên wan aktîv in. Bêyî lê, ew metoda li navê Koreksiyonê faktorê têkêşandinê ya aktîv name kirin.

Li koreksiyonê faktorê têkêşandinê pasîf, elemantên reaktîfê wêne capacitor û inductor di circuitê de bikar an. Ji ber ku circuitê koreksiyonê faktorê têkêşandinê pasîf ne bi kontrol unit û elemantên switching.

Bi rêya elemantên switching ên bilind û kontrol unit di circuitê de bikar an, cost û tewrîfetê circuitê ji bo circuitê koreksiyonê faktorê têkêşandinê pasîf pir dibin.

Şekilê circuitê di virê de elemantên basic ên circuitê koreksiyonê faktorê têkêşandinê aktîv nîşan didin.

active power factor correction

Koreksiyonê Nîrvendîya Gavazî

Bi rêjeya birêkara kontrolê, birêka kontrolê di şabakada de hatiye bikar bîn. Vê birêka kontrolê dixwaze vêjetên jorve û karanîna derbasdar. û weqate kevahdariyê û dewana xebitandin di fezanên jor û karanînan de piştgirî dike.

Indüktora L bi qopêja solid-state Q kontrol dike. Birêka kontrolê bikar bîn bi (ON û OFF) qopêja solid-state Q kontrol bike.

Heta qopêja ON be, karanîna indüktorê bi ∆I+ zêde bike. Jorê di navbera indüktoran de polarekê biguheze û bi diodê D1 bişeyê jiyan bişopîne.

Heta qopêja OFF be, karanîna indüktorê bi ∆I– herî bike. Guhê ya yekêm di ciklan de ∆I = ∆I+ – ∆I–. Weqate ON û OFF ya qopêja bi gihandina dewana xebitandin bi birêka kontrolê kontrol dike.

Bi hilbijartina dewana xebitandinê, dikarin forma ku hewce ye ji bo karanîna jiyan biguhezînin.

Ji Dega Koreksiyonê Nîrvendîya Gavazî?

Ji bo dega koreksiyonê nîrvendîya gavazî, hewce ye ku berê reaktîf (KVAR) hesab bike. û kapasîtek din bi şabaka têkildar bike bi tenê ku berê reaktîfê werin îmînin.

Du rêzikane hene ku berê KVAR têketin.

Rêzikê Rêzikê Multiplier
Rêzikê Hesabkirin

Wêçê navê, di rêzikê multiplier an, dikarin direkta constantê multiplier ji tabloye têketin. Dikarin direkta berê KVAR têketin bi guherandina constant bi guherandina jorê derbasdar.

table multiplier method

Rêbaza Daftandina Lîmaz

Di rêbazê hesabkirinê de, divê lîmazek hesab bikin wek mînakê ya dijîn.

Mînak:

Motora endûksiyonî 10 kW û faktorê guhertoyê 0.71 lagîn hene. Eger vê motoran bi faktorê guhertoyê 0.92 bixebitandin, cih pê kaptcha be?

Guhertoya Input = 10kW
Faktorê Guhertoyê Yekem (cos фA) = 0.71
Faktorê Guhertoyê Diger (cos фR) = 0.92

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

$\phi_1 = 44.765^\circ$

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

$\phi_2 = 23.073^\circ$

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

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

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

KVAR bîhêt = Nîrvanê Girîng x Pênjîrê Pêşkê

$KVAR = 10 \times 0.5658$

$KVAR = 5.658$

Buna qaytta, 5.658 KVAR reaktîv nîrgirînê dibe ku hewce ye bi taybetkirina faktora nîrgirtayê ji 0.71 derava 0.92. û kapasitorda bi sistemê hatiye girîdana 5.658 KVAR.

Pênkarên Teybetkirina Faktora Nîrgirtayê

Di şebexê sisteman de, faktora nîrgirtayê yek rol e çêtir di çetkirina da herêmê da. Eserê nîşan dike ser efektivîyetê nîrgirtayê.

Pa teybetkirina faktora nîrgirtayê, barê çend bike nîrgirîna mezin ji sereka. Ew ziyadekirina hilazên û maliya enerjîya elektrîk. Pîçeyên teybetkirina faktora nîrgirtayê (PFC) bixweberin da nîrgirîna û nîrvana hevdide. Ev efektivîyetê sisteman zêdekirin.
Di şebexê paxtanê de, faktora nîrgirtayê mezin hewce ye. Di demê faktora nîrgirtayê mezin, hilazên xeta paxtanê dikin û taybetkirina reguleyasyonê nîrvanayê.
Motor induksyonî moterê li ser pir tiştên endüstrî yên bikar an. Ji bo piştguh kirina garmkirina û taybetkirina efektivîyetê motor, kapasitoran bikar anin ji bo tenastina tesîrê nîrgirîna reaktîv.
Pîçeyên PFC hilazên garmkirina dar kabl, switchgear, alternator, transformer, û s.
Di demê efektivîyetê mezin ê, ew hewce ye ku hêjmara kam enerjî biguherin. Ew dikin kamkirina hilazên karbon le sirrê atmosfera.
Bi kerdiyan PFC pîçeyên bi sistem, vekirina nîrvana çend bike dikin.

Teygerandina: Respekt berê asta, nivîsên xweş bûn, ji bo parvekardina destûrî bidest bibin.

Bexşişek bidin û nuşkarê wê bikevin!

Peyvên Sename:

Sistemanîn Nîrgîn

پەخشاندن

Derbarê Pisporan

Electrical4u

China