Методи за превключване за компенсиране на реактивната мощност на кондензатора

Методът на превключване за компенсация на реактивната мощност на кондензатора е ключова технология, която определя ефективността на компенсацията, продължителността на живота на оборудването и качеството на електроенергията в мрежата. Основната цел е бързо, точно и плавно включване или изключване на кондензаторни батерии в съответствие с промените в потреблението на реактивна мощност на товара, като се избягва „над-компенсация“ или „под-компенсация“.

 

По-долу са основните методи за превключване и техните подробни сравнения:

1. Класификация по принцип на управление

(1) Превключване, базирано на-напрежение

● Принцип: Следи напрежението на шината. Кондензаторите се включват стъпка-по-стъпка, когато напрежението падне под зададена долна граница и се изключват стъпка-по-стъпка, когато превиши зададена горна граница.

● Предимства: Лесно управление, ниска цена.

● Недостатъци: Непряко регулиране на реактивната мощност. Може да причини неправилна работа-като например включване на кондензатори, когато товарът е малък и реактивното търсене е ниско, но напрежението е ниско (в края на дълга линия), което води до свръх-компенсация и по-високо напрежение, и обратно. Подходящ за ситуации, при които нивото на напрежение е основна грижа.

● Приложение: Ранни прости устройства или специфични потребителски подстанции със строги изисквания за напрежение.

(2) Превключване, базирано на-фактора на мощността

● Принцип: Наблюдава фактора на мощността на системата (PF). Кондензаторите се включват, когато PF падне под зададена долна граница (напр. 0,92 забавяне) и се изключват, когато превиши зададена горна граница (0,98 забавяне).

● Предимства: Директно контролира целевия параметър (PF). Това е най-често използваният метод за контрол в момента, който ефективно осигурява компенсационни резултати и отговаря на изискванията за полезност.

● Недостатъци: Може да причини колебания при превключване. Например, при леко натоварване, включването дори на най-малката кондензаторна батерия може незабавно да промени PF от „изоставащ“ на „водещ“, карайки контролера да го изключи незабавно, което води до повтарящи се цикли.

● Приложение: шкафове за компенсиране на реактивна мощност за по-голямата част от индустриалните потребители.

(3) Превключване на-базирана реактивна мощност

● Принцип: Наблюдава реактивната мощност (Q) на системата в реално-време. Кондензаторната банка се включва, когато необходимата реактивна мощност надвиши капацитета на едната банка, и се изключва в противен случай.

● Предимства: Най-прецизен контрол, добра динамична реакция, ефективно избягва превключващите трептения, постигайки "компенсиране само на необходимото."

● Недостатъци: Алгоритъмът на контролера е относително сложен и цената е малко по-висока.

● Приложение: Ситуации, изискващи висока точност на компенсация и чести промени в натоварването. Често се използва в комбинация с „Превключване на база-на фактор на мощността“ (приоритетът може да бъде зададен).

(4) Комбинирано/интегрирано превключване

● Принцип: Комбинира две или повече от горните стратегии за управление с други ограничения (ограничения на напрежението, ограничения на тока, граници на хармониците). Например, като се използва реактивната мощност като основен критерий, като същевременно се наблюдават факторът на мощността и напрежението, като се извърши превключване само когато са изпълнени всички условия.

● Предимства: Висока интелигентност, силна адаптивност, най-стабилна и надеждна работа.

● Недостатъци: Сложен контролер, изисква внимателна настройка на параметрите.

● Приложение: Модерни интелигентни компенсационни устройства, координирано управление с активни филтри за мощност (APF) / статични променливи генератори (SVG).

 

2. Класификация по превключващо устройство (определя скорост и продължителност на живота)

(1) Контакторен превключвател(Механичен превключвател) Превключване

● Метод: Използва AC контактори като превключващи устройства.

● Предимства: Най-ниска цена, зряла технология, проста поддръжка.

● Недостатъци:

Бавна реакция (стотици милисекунди до секунди), не може да проследи бързо променящите се товари.

Висок пусков ток: Може да генерира пускови токове десетки пъти над номиналния ток по време на затваряне, въздействайки на кондензатори и мрежа.

Ограничен живот: Механичните контакти се износват и изгарят лесно при често превключване, генерирайки пренапрежения.

Не е подходящ за честа работа.

● Приложение: Ситуации с бавни промени в натоварването (ежедневна промяна) и без изисквания за динамична производителност (повечето търговски и общи индустриални приложения).

нашите модели AC контактори, както следва:

Номер на модела	Номинално изолационно напрежение (V)	Номинално напрежение (V)	Номинален ток (A)	Под AC-6b Работен ток (A)	Дългосрочен-срочен план Номинален ток (A)	Номинален контролен капацитет (kvar)
CJ19-25	690	230/400	25	17	25	12
CJ19-32			32	23	32	16
CJ19-43			46	29	43	20
CJ19-63			63	46	63	30
CJ19-95			95	63	95	44
CJ19-115			115	95	115	60
CJ19-150			150	115	150	80

 

(2) Тиристорен превключвател(Solid{0}}State Relay) Превключване

● Метод: Използва анти-паралелни тиристори (SCR) като без-контактни електронни превключватели.

● Предимства:

Превключване при -преминаване през нула: Включва се при преминаване на нула-напрежение и се изключва при преминаване на -ток през нула, което води до минимален пусков ток и без пренапрежение при превключване.

Изключително бърз отговор (ниво на милисекунди,<20ms), enabling dynamic compensation.

Дълъг живот, позволява-работа с висока честота.

● Недостатъци:

Висока цена.

Присъщи загуби (приблизително . 1W/A), изисква радиатори и евентуално охлаждащи вентилатори.

Чувствителен към напрежение и токови удари.

● Приложение: Устройства за динамична компенсация на товари с бърза промяна (заваръчни машини, кранове, валцови мелници).

(3) Композитен превключвател

● Метод: Използва паралелно тиристори и контактори. Тиристорите извършват превключване при пресичане на нулата-в момента на работа и след стабилна проводимост контакторът се затваря, за да пренесе тока на стабилно-състояние, и тиристорите се изключват.

● Предимства: Комбинира предимствата и на двете-няма пусков ток, ниски загуби (много нисък спад на напрежението през контактора в стабилно състояние), цена между двете.

● Недостатъци: Сложна структура, надеждността зависи от координацията между двата компонента.

● Приложение: Ситуации между статична и динамична компенсация, понастоящем широко използвано, ценово{0}}ефективно решение.

 

3. Класификация по скорост на реакция на компенсация

● Статична компенсация: Използва превключване на контактора, бавна реакция (секунди или повече), използвана за компенсиране на бавно променящия се базов реактивен товар.

● Динамична компенсация: Използва тиристорно или хибридно превключване на превключватели, бърза реакция (милисекунди до стотици милисекунди), използвана за компенсиране на бързо колебаещи се, реактивни натоварвания тип -удар.

 

Обобщение и препоръки за избор

Характеристика	Превключване на контактора	Тиристорно превключване	Превключване на композитен превключвател
Скорост на превключване	Бавно (секунди)	Много бързо (милисекунди)	Бързо (десетки милисекунди)
Пусков удар/пренапрежение	високо	Минимална	Минимална
загуби	ниско	Относително високо	ниско
цена	ниско	високо	Среден
Продължителност на живота	По-къс (механичен)	Дълги	Сравнително дълго
Сценарий за приложение	Статична компенсация, стабилни натоварвания	Динамична компенсация, бързо променящи се товари	Квази{0}}динамична компенсация, икономически{1}}ефективен избор

 

4. Ръководство за избор:

● Дефиниране на характеристиките на товара: Анализирайте дали моделът на изменение на реактивната мощност на товара е бавен, стъпаловиден или силно колеблив.

● Определете компенсационните цели: дали основната цел е да се изпълнят изискванията за фактор на мощността, стабилизиране на напрежението или филтриране на хармоници.

● Оценете бюджета: Балансирайте ефективността и разходите.

● Общ избор: За повечето промишлени потребители използвайте решение jinneng "Контролер за компенсиране на реактивната мощност JKWF-32на фактор на мощността/реактивна мощност +Композитен превключвателМетодът на превключване" е основният избор за балансиране на ефективност, скорост и цена. За екстремни условия като валцуване на стомана или заваряване, чисто тиристорни -превключвани устройства за динамична компенсация или по-усъвършенстваниSVGизискват се системи.