| برند | RW Energy |
| شماره مدل | کاپاسیتور فیلتر ۰٫۴کیلوولت/۶کیلوولت/۱۰کیلوولت (FC) |
| ولتاژ اسمی | 10kV |
| سری | FC |
مروری بر محصول
کندانسورهای فیلتر گذاری دستگاههای کلاسیک جبران توان راکتیو و مدیریت هارمونیک در شبکههای توزیع ولتاژ متوسط و کم هستند. عملکرد اصلی آنها ارائه توان راکتیو ظرفیتی، بهبود عامل توان شبکه برق و همزمان تشکیل مدار فیلتر در سری با رآکتور برای سرکوب هارمونیکهای خاص (مانند هارمونیکهای ۳، ۵ و ۷) است که تأثیر آلودگی هارمونیکی را بر شبکه برق و تجهیزات الکتریکی کاهش میدهد. محصول دارای ساختار ساده و فشرده، اقتصادی و نگهداری آسان است و نیازی به ماژولهای کنترل پیچیده ندارد. این محصول برای سناریوهای بار ثابت مناسب است، میتواند به طور موثری ضایعات شبکه را کاهش دهد، از جریمه توان راکتیو جلوگیری کند و ولتاژ تأمین را پایدار کند. این یک گزینه اقتصادی برای بهینهسازی کیفیت توان در شرایط بودجه محدود یا شرایط کاری ساده است و به طور گستردهای در سیستمهای توزیع برق صنعتی و مدنی قابل استفاده است.
ساختار سیستم و اصل کار
ساختار اصلی
واحد کندانسور: از ساختار عایق فلزی یا روغن-کاغذی استفاده میکند که دارای ضریب اتلاف کم، قدرت عایق بالا و عمر طولانی است. یک یا چند واحد به صورت موازی به هم متصل میشوند تا یک ماژول ظرفیتی را تشکیل دهند تا نیازهای مختلف جبران توان راکتیو را برآورده کنند.
رآکتور فیلتر: به صورت سری با کندانسور متصل میشود تا مدار فیلتری با فرکانس رزونانس خاصی را تشکیل دهد که هارمونیکهای خاصی در شبکه برق (مانند هارمونیکهای ۳، ۵ و ۷) را جذب کند تا از تقویت هارمونیک جلوگیری کند.
واحد محافظ: شامل دیودهای امنیتی، مقاومتهای خروجی و محافظهای افزایش ولتاژ است تا محافظت از جریان بیش از حد، خروج سریع پس از قطع برق و محافظت از افزایش ولتاژ را انجام دهد و ایمنی تجهیزات و افراد را تضمین کند.
ساختار کابینت: کابینتهای محافظ خارجی به استاندارد IP44 و داخلی به استاندارد IP30 میباشند که دارای قابلیتهای ضد گرد و غبار، ضد رطوبت و ضد تكثيف هستند و برای محیطهای نصب متفاوت مناسب هستند.
اصل کار
در شبکه توزیع، کندانسورهای فیلتر گذاری برای ارائه توان راکتیو ظرفیتی به کار گرفته میشوند تا توان راکتیو القایی تولید شده توسط بار را جبران کنند، بدین ترتیب عامل توان شبکه (هدف معمولاً ≥۰.۹) را بهبود بخشند و ضایعات خطوط ناشی از انتقال توان راکتیو را کاهش دهند. همزمان، کندانسور و رآکتور سری تشکیل یک مدار فیلتر LC میدهند که فرکانس رزونانس آن با فرکانسهای اصلی هارمونیکهای شبکه (مانند هارمونیکهای ۳، ۵ و ۷) مطابقت دارد. هنگامی که جریان هارمونیک از طریق آن عبور میکند، مدار فیلتر مقاومت کمی ارائه میدهد، جریان هارمونیک را شاخهای میکند و جذب میکند، از انتشار هارمونیکها در شبکه جلوگیری میکند و در نهایت دو اثر جبران توان راکتیو و فیلترهای هارمونیک را به دست میآورد، ولتاژ شبکه را پایدار میکند و کیفیت توان را بهبود میبخشد.
روشهای خنکسازی
خنکسازی طبیعی (AN/تغییر فاز خنکسازی): روش خنکسازی غالب که بر اساس تهویه کابینت و جریان طبیعی استوار است و برای محصولات ظرفیت متوسط و کم مناسب است.
خنکسازی هواپره (AF/خنکسازی هوا): مجهز به مراوح خنکسازی برای افزایش کارایی خنکسازی، مناسب برای عملکرد تجهیزات با ظرفیت بزرگ یا در محیطهای دما بالا است.
نمودار اصلی
ویژگیهای اصلی
اقتصادی و عملی، با مزیتهای هزینهای قابل توجه: به عنوان دستگاه جبران توان راکتیو غیرفعال، هزینه تولید کم، نصب ساده، نیازی به ماژولهای کنترل و الکترونیک توان پیچیده ندارد و هزینه نگهداری بعدی بسیار کم است، مناسب برای مشتریان کوچک و متوسط با بودجه محدود و سناریوهای ورودی.
یکپارچهسازی جبران توان راکتیو و فیلترهای هارمونیک: نه تنها میتواند عامل توان را بهبود بخشد و ضایعات شبکه را کاهش دهد بلکه میتواند هارمونیکهای خاص را سرکوب کند، از خسارت کندانسورها و تجهیزات دیگر ناشی از هارمونیکها جلوگیری کند و عملکردهای آن نیازهای بارهای ثابت را برآورده میکند.
ساختار فشرده و نصب انعطافپذیر: حجم کوچک و وزن سبک، فضای زیادی را اشغال نمیکند، نصب داخلی/خارجی را پشتیبانی میکند، میتواند به تنهایی یا به صورت گروههای موازی استفاده شود و برای نیازهای ظرفیت و سناریوی مختلف مناسب است.
پایدار، قابل اعتماد و عمر طولانی: اجزای اصلی از مواد عایق با کیفیت بالا ساخته شدهاند، مقاوم در برابر نوسانات ولتاژ و تنشهای محیطی، با عمر عملکرد طبیعی ۸-۱۰ سال؛ مجهز به محافظهای کامل از جریان بیش از حد و افزایش ولتاژ، ایمنی عملکرد بالا را تضمین میکند.
همسازی قوی و انطباق گسترده: میتواند مستقیماً به شبکه توزیع متصل شود بدون نیاز به همسازی ارتباطی پیچیده با شبکه برق، با سیستمهای توزیع برق سنتی و سناریوهای پشتیبانی انرژیهای تجدیدپذیر سازگار است و با استاندارد بینالمللی IEC 60871 مطابقت دارد.
پارامترهای فنی
نام |
مشخصات فنی |
ولتاژ اسمی |
۰.۴کیلووات±۱۰٪، ۶کیلووات±۱۰٪، ۱۰کیلووات±۱۰٪، ۳۵کیلووات±۱۰٪ |
دایره تناوب |
۵۰/۶۰هرتز |
مرتبههای فیلترشده |
سوم، پنجم، هفتم، یازدهم |
مقدار مختلط دی الکتریک (tanδ) |
≤۰.۰۰۱ (۲۵℃، ۵۰هرتز) |
طبقه بندی عایق |
طبقه F و بالاتر |
عمر مفید در ولتاژ اسمی |
≥۸۰۰۰۰ ساعت (در شرایط عملیاتی معمولی) |
مقاومت در برابر ولتاژ زیاد |
عملیات مداوم در ۱.۱ برابر ولتاژ اسمی؛ عملیات در ۱.۳ برابر ولتاژ اسمی برای ۳۰ دقیقه |
مقاومت در برابر جریان زیاد |
عملیات مداوم در ۱.۳ برابر جریان اسمی (از جمله جریان هارمونیک) |
زمان خروج از کار |
در طول ۳ دقیقه بعد از قطع برق، ولتاژ باقیمانده به کمتر از ۵۰V کاهش مییابد |
طبقه بندی محافظت (IP) |
داخل ساختمان IP30؛ خارج ساختمان IP44 |
دمای انبارش |
-۴۰℃~+۷۰℃ |
دمای عملیاتی |
-۲۵℃~+۵۵℃ |
رطوبت |
<۹۰٪ (۲۵℃)، بدون تراکم |
ارتفاع |
≤۲۰۰۰متر (سفارشی برای بالاتر از ۲۰۰۰متر) |
مقاومت در برابر لرزه زمین |
سطح Ⅷ |
سطح آلودگی |
سطح Ⅳ |
نمونههای کاربردی
صنایع سبک و ساختمانهای تجاری: کارخانههای پارچه، کارخانههای مواد غذایی، ساختمانهای اداری، مراکز خرید، هتلها و غیره، برای جبران بارهای واکنشی حالت پایدار مانند دستگاههای گرمایش و سرمایش، روشنایی و پمپهای آب و بهبود عامل قدرت.
سناریوهای صنعتی سنتی حالت پایدار: پردازش ماشینکاری، تولیدات کوچک ماشینآلات، کارخانههای دارویی و غیره، برای سرکوب هارمونیکهای کممرتبه تولید شده توسط تبدیلکنندههای فرکانس و ترانسفورماتورها، در حالی که عامل قدرت را بهینه میکند و مصرف انرژی را کاهش میدهد.
حمایت کمکی از انرژیهای تجدیدپذیر: در طرف شبکه توزیع فتوولتائیک توزیعشده و مزارع بادی کوچک، کمک به SVG در جبران بار واکنشی حالت پایدار و فیلتر کردن هارمونیکها، کاهش هزینه سرمایه کلی.
توزیع برق شهری و مدنی: شبکههای توزیع شهری، سیستمهای توزیع برق جوامع مسکونی، بهبود عامل قدرت شبکه برق، کاهش ضایعات خط و پایداری ولتاژ برق مسکونی.
سناریوهای توزیع برق کشاورزی: آبیاری زمینهای کشاورزی، مراکز پرورش و غیره، برای جبران بار واکنشی بارهای القایی مانند پمپهای آب و موتورهای بادکنک، جلوگیری از نقص ظرفیت تأمین برق ناشی از عامل قدرت پایین.
۱. انتخاب ظرفیت
فرمول اصلی: Q ₙ=P × [√ (1/cos ² π₁ -1) - √ (1/cos ² π₂ -1)] (P توان فعال است، π₁ ضریب قدرت قبل از جبران و π₂ ضریب قدرت هدف است که معمولاً ≥ 0.9).
بار حالت پایدار: مقدار را بر اساس فرمول x 1.0~1.1 محاسبه کنید (با ذخیره کردن کمی زائد).
شامل مقدار کمی بار هارمونیک: مقدار را بر اساس فرمول ضرب شده در 1.2~1.3 محاسبه کنید (با در نظر گرفتن زیان ظرفیت ناشی از جریان هارمونیک).
۲. انتخاب فرکانس فیلتر
اولویت به تشخیص مؤلفههای اصلی هارمونیک شبکه: بالاترین نسبت هارمونیکها در شبکه را از طریق آنالیزگر کیفیت توان (مانند 5 یا 7 برای بارهای دارای تبدیلکننده فرکانس و 3 برای بارهای روشنایی) تعیین کنید.
انتخاب هدفمند: برای هارمونیکهای اصلی مرتبه سوم، فیلتر مرتبه سوم را انتخاب کنید و برای مرتبه پنجم و هفتم، فیلتر ترکیبی مرتبه ۵/۷ را انتخاب کنید تا از انتخاب ناشی از عدم دقت که ممکن است منجر به اثر فیلتر کردن ضعیف یا تقویت هارمونیک شود، پرهیز شود.
SVG، SVC و کابینههای خازن چه تفاوتهایی دارند؟
این سه راهحل اصلی جبران بیاثری هستند که در فناوری و سناریوهای قابل کاربرد تفاوتهای قابل توجهی دارند:
کابینه خازن (غیرفعال): با کمترین هزینه، تغییرات پلهای (پاسخ ۲۰۰-۵۰۰ میلیثانیه)، مناسب برای بارهای حالت پایدار، نیاز به فیلتر اضافی برای جلوگیری از هارمونیکها، مناسب برای مشتریان کوچک و متوسط با محدودیت بودجه و سناریوهای ابتدایی در بازارهای نوظهور، مطابق با IEC ۶۰۸۷۱.
SVC (halbکنترول شده هیبریدی): هزینه متوسط، تنظیم مداوم (پاسخ ۲۰-۴۰ میلیثانیه)، مناسب برای بارهای معتدل نوسانی، با مقدار کمی هارمونیک، مناسب برای تبدیل صنعتی سنتی، مطابق با IEC ۶۱۹۲۱.
SVG (کنترول کامل فعال): هزینه بالا اما عملکرد عالی، پاسخ سریع (≤ ۵ میلیثانیه)، جبران پلهای با دقت بالا، قدرت بالای عبور از ولتاژ پایین، مناسب برای بارهای ضربهای/انرژیهای تجدیدپذیر، هارمونیک کم، طراحی فشرده، مطابق با CE/UL/KEMA، انتخاب مطلوب برای بازارهای پرتکلف و پروژههای انرژی تجدیدپذیر.
اصل انتخاب: استفاده از کابینه خازن برای بارهای حالت پایدار، SVC برای نوسانات متوسط، SVG برای تقاضاهای پویا/پرتکلف، همه اینها باید با استانداردهای بینالمللی مانند IEC مطابقت داشته باشند.