(مصدر : ورقة إيتون 35007 سبعة 2011)
اعتبارات التوافقي
مناقشة التوافقيات نظام الطاقة غير مكتملة من دون مناقشة الآثار المترتبة على تصحيح معامل القدرة المكثفات. في المنشآت الصناعية التي تحتوي على معامل القدرة المكثفات التصحيح, التيارات التوافقية والفولتية يمكن تضخيم كبير بسبب تفاعل مع المحولات والمكثفات الخدمة. ويشار إلى ذلك باسم الرنين التوافقي أو بالرنين موازية. لإنشاء محطة نموذجية تحتوي على معامل القدرة المكثفات التصحيح, تردد الرنين (التردد الذي يحدث التضخيم) يقع عادة في محيط 5 إلى التوافقي 13TH. بسبب الأحمال غير الخطية عادة حقن التيارات في 5, 7ال, 11التوافقيات عشر و 13th, وشرط الرنانة أو شبه الرنانة غالبا ما تؤدي إذا تم تثبيت محركات الأقراص والمكثفات على نفس النظام, إنتاج الأعراض والمشاكل مع الصمامات في مهب, المكثفات التالفة أو الفشل في أجزاء أخرى من نظام توزيع الطاقة الكهربائية.
لاحظ: المكثفات أنفسهم لا تسبب التوافقيات, ولكن فقط إلى تفاقم المشاكل المحتملة التوافقي. غالبا, المشاكل المتعلقة التوافقي، لا "تظهر" حتى يتم تطبيق المكثفات لتصحيح معامل القدرة.
هو فكرة خاطئة مفادها أن مشكلة تطبيق المكثفات في بيئات التوافقي يقتصر على المشاكل الناجمة عن مكثف نفسها التي أقل مقاومة مكثف في بترددات أعلى يسبب الزائد الحالي في مكثف و, ول, يجب إزالة. لكن, يجب أن ينظر إلى مشكلة مكثف / التوافقيات من وجهة نظر نظام الطاقة. الزيادة التي يسببها مكثف من الفولتية والتيارات التوافقية في نظام النبات قد تسبب مشاكل أثناء مكثف نفسه يبقى ضمن تصنيف الحالية مقبولة.
مكثف البنوك ومحولات تتسبب الرنين
يمكن المكثفات والمحولات تهيئة الظروف صدى خطرة عندما يتم تثبيت بنوك مكثف في مدخل الخدمة. في ظل هذه الظروف, التوافقيات التي تنتجها الأجهزة غير الخطية يمكن تضخيم أضعافا.
يصبح أكثر عرضة التضخيم إشكالية التوافقيات كما يتم إضافة المزيد KVAR إلى النظام الذي يحتوي على كمية كبيرة من حمولة غير الخطية.
تم العثور على تقدير تردد الرنين التوافقي باستخدام الصيغة التالية:
- كيلو فولت أمبيرSYS = دائرة قصر قدرة النظام
- KVAR = المبلغ من المكثفات
- KVAR على الخط
- ح = المشار الرقم متناسق ل 60 قاعدة هرتز
إذا ح بالقرب من قيم التوافقيات الكبرى التي تم إنشاؤها بواسطة جهاز أي غير الخطية, 3, 5, 7, 11-بعد ذلك سوف الدائرة بالرنين زيادة كبيرة في تشويه التوافقي.
مثلا, إذا كان المصنع لديه 1500 كيلو فولت أمبير المحولات مع 5-1/2% مقاومة وتصنيف دائرة قصر من الأداة المساعدة هو 48,000 كيلو فولت أمبير, ثم كيلو فولت أمبيرSYS سيعادل 17,391 كيلو فولت أمبير.
إذا 350 واستخدمت KVAR من المكثفات لتحسين معامل القدرة, أن يكون ح:
لأن ح يقع الحق على التوافقية 7, هذه المكثفات يمكن أن يخلق حالة الرنين ضارة إذا كانت الأجهزة غير الخطية موجودة في المصنع. في هذه الحالة ينبغي تطبيق المكثفات المجالس الترشيح التوافقي فقط كما.
تشخيص مشكلة التوافقيات المحتملة ذات صلة
وتشمل أعراض سلبية من التوافقيات على معدات مصنع الصمامات في مهب على المكثفات, تخفيض الحياة المحركات, عمليات خاطئة أو زائفة من الصمامات أو قواطع الدوائر الكهربائية, انخفضت الحياة أو زيادة الضجيج في المحولات أو سوء تشغيل التحكم الإلكترونية أو المعالج. إذا كان واحد أو أكثر من هذه الأعراض تحدث مع انتظام, ثم ينبغي اتخاذ الخطوات التالية.
- إذا كان النبات يحتوي على معامل القدرة المكثفات التصحيح, الحالي في المكثفات يجب أن تقاس باستخدام متر الحالي 'التربيعي صحيح'. إذا كانت هذه القيمة أعلى من التصنيف الحالي مكثف للفي نظام الجهد (من قبل >5% أو نحو ذلك), وجود تشويه الجهد التوافقي هو المرجح.
- إجراء مراجعة ورقة الأحمال المنتجة التوافقي للنبات وتكوين النظام. يبدأ هذا التحليل مع جمع من كيلو فولت أمبير أو بيانات حصانا على كافة الأجهزة غير الخطية الرئيسية في المصنع, جميع المكثفات, والمعلومات تصنيف الخدمة على مدخل محول(ق). ويتم تحليل هذه البيانات لتحديد ما إذا كانت الظروف الحالية غير مواتية لخلق مستويات من التوافقيات.
- إذا كان نظام توزيع الطاقة الكهربائية هي معقدة مثل, مداخل متعددة الخدمات, المكثفات أو توزيعها إذا كان التدقيق ورقة غير مكتملة أو تعتبر مرهقة للغاية, الطريقة الأكثر حسما لتحديد ما إذا التوافقيات التي تسبب مشكلة من خلال التدقيق مصنع في الموقع. ويشمل هذا التدقيق والتفتيش من تخطيط النظام الكهربائي والأحمال متصلا, وكذلك القياسات التوافقية التي اتخذت في مواقع استراتيجية. ويمكن بعد هذه البيانات يتم تجميعها وتحليلها للحصول على فهم واضح ودقيق لنظام الطاقة.
القضاء على مشاكل متناسق
عندما يطلب تصحيح معامل القدرة في وجود الأحمال غير الخطية, أو مقدار التشوه التوافقي يجب أن تخفض إلى حل مشاكل الجودة السلطة أو تجنب العقوبات, الأكثر موثوقية, وغالبا ما يتحقق حل بأقل تكلفة مع استخدام المرشحات التوافقي.
فلاتر متناسق السلبي ومبدلة
تحويلة مرشح التوافقي (شاهد الرقم 1) هو, أساسيا, تصحيح معامل القدرة مكثف جنبا إلى جنب مع مفاعل جوهر الحديد سلسلة. تقدم مرشح تصحيح معامل القدرة على التردد الأساسية ويصبح الحث (مثل السيارات) على ترددات أعلى من لها "ضبط نقطة". يتم ضبطها معظم المرشحات التوافقي تحت التوافقي 5. لذلك, تقدم مرشح مسار مقاومة استقرائي لتلك التيارات في الترددات التوافقية التي أنشأتها تقريبا كل ثلاث مراحل الأحمال غير الخطية (5ال, 7ال, 11ال, 13ال, إلخ). لأن فايlter لا بالسعة في هذه الترددات, النظام الكهربائي المصنع لم يعد يمكن أن يتردد صداها في هذه الترددات، ولا يمكن تضخيم الفولتية والتيارات التوافقية.
لذا تحويلة مرشح التوافقي يحقق ثلاثة أشياء:
- يوفر تصحيح معامل القدرة.
- يمنع مدى الجهد التوافقي بسبب الرنين.
- يقلل من الجهد التوافقي التشويه والمحولات التوافقي التحميل على ترددات فوق نقطة في ضبط.
في بعض الظروف, حالة الرنين التوافقي قد تعود تدريجيا مع مرور الوقت كما يتم تثبيت المكثفات والأحمال غير الخطية في مصنع. استبدال هذه المكثفات مع المرشحات التوافقي من أجل تصحيح المشكلة قد تكون باهظة التكلفة. مصممة خصيصا المرشحات التوافقي والتي هي قادرة على القضاء على المشاكل المرتبطة صدى في أي تردد معين مع توفير مبلغ منخفض للغاية من تصحيح معامل القدرة والسعة. ولهذه الفلاتر KVAR منخفضة قادرون على تقديم نفس القدر من القدرة تصفية كعامل تصفية التقليدية أكبر من ذلك بكثير, ولكن بتكلفة أقل.
حلول لأنظمة مع ارتفاع التوافقيات
إذا كان النبات تختلف الأحمال, ثم ينصح مصرف مكثف / فلتر تحول. لأنظمة مع الأحمال متفاوتة على نطاق واسع حيث إلغاء التوافقي هو الهدف الأساسي, وحدة تصحيح متناسق (HCU) ويوصى.