Einführung in Kondensatoren und Drosseln
Die Reaktanz umfasst die induktive Reaktanz und die kapazitive Reaktanz, und die Drossel umfasst die induktive Reaktanz (Induktor) und die kapazitive Reaktanz (Kondensator). Die Induktivität hat die Funktion "Wechselstrom zu blockieren und Gleichstrom zu blockieren", dh im Wechselstromkreis werden die Eigenschaften der induktiven Reaktanz verwendet, um "niederfrequenten Gleichstrom durchzulassen und hochfrequenten Wechselstrom zu blockieren". Der Kondensator hat die Funktion "Wechselstrom verbinden und Gleichstrom isolieren", dh im Wechselstromkreis wird die Frequenzcharakteristik der kapazitiven Reaktanz verwendet, um "hochfrequenten Wechselstrom zu verbinden und niederfrequenten Gleichstrom zu blockieren".
Kondensatoren sind kapazitive Lasten, die hauptsächlich zum Ausgleich von Blindleistung und zum Speichern von Energie verwendet werden.
Funktion der Kapazität
Der Kondensator ist das am häufigsten verwendete Gerät im Schaltungsdesign und gehört zu den passiven Komponenten. Kurz gesagt, die aktive Komponente ist die Komponente, die eine Energiequelle (Elektrizität) benötigt, und die Komponente, die keine Energiequelle (Elektrizität) benötigt, ist die passive Komponente. Auch in Hochgeschwindigkeitsschaltungen spielen Kondensatoren oft eine wichtige Rolle. Es gibt viele Arten von Funktionen und Verwendungen von Kondensatoren. Wie zum Beispiel: die Rolle von Bypass, Entkopplung, Filterung und Energiespeicherung; In der Vollendung der Oszillation, Synchronisation und Zeitkonstante.
Im Allgemeinen bezieht sich der Kondensator, auf den wir uns oft beziehen, auf den Parallelkondensator, der zur Blindleistungskompensation verwendet wird. Im Allgemeinen müssen wir nur drei Parameter des Leistungskondensators beachten: die Nennspannung, die Nennkapazität und die Kompensationsart des Kondensators.
Nennspannung
Im Allgemeinen wird die Nennspannung des Teilkompensationskondensators gemäß der Fotospannung berechnet, und die Nennspannung des gemeinsamen Kompensationskondensators wird gemäß der Netzspannung berechnet. Im Allgemeinen müssen Kondensatoren mindestens dem 1,1-fachen der Betriebsspannung standhalten. Nehmen Sie als Beispiel 400 V, 400 V x 1,1 = 440 V. Daher beträgt die Nennspannung von gemeinsamen gemeinsamen Kompensationskondensatoren 440 V oder 450 V und die Nennspannung von Teilkompensationskondensatoren 250 V.
Symbole und Verdrahtung des Shunt-Kondensators | Symbole und Verdrahtung des gemeinsamen Kompensationskondensators |
Funktion des Reaktors
Drosseln werden auch Induktoren genannt. Wenn ein Leiter erregt wird, erzeugt er in einem bestimmten Raum, den er einnimmt, ein Magnetfeld. Daher haben alle elektrischen Leiter, die Strom führen können, ein allgemeines Gefühl der Induktivität. Die Induktivität des langen elektrifizierten geraden Leiters ist jedoch klein und das erzeugte Magnetfeld ist nicht stark. Daher ist die eigentliche Drossel ein Draht, der in eine Magnetspule gewickelt ist, die als Luftkerndrossel bezeichnet wird. Um diesem Solenoid eine größere Induktivität zu verleihen, wird manchmal ein Eisenkern in das Solenoid eingesetzt, der als Eisenkerndrossel bezeichnet wird.
Die im Stromnetz üblichen Drosseln sind Reihendrosseln und Paralleldrosseln. Die Vorschaltdrossel wird hauptsächlich zur Begrenzung des Kurzschlussstroms verwendet, und sie wird auch in Reihe oder parallel mit dem Kondensator im Filter verwendet, um die höheren Oberschwingungen im Stromnetz zu begrenzen. Drosseln in 220-kV-, 110-kV-, 35-kV- und 10-kV-Stromnetzen werden verwendet, um die aufladende kapazitive Blindleistung von Kabelleitungen aufzunehmen. Die Betriebsspannung kann durch Einstellen der Anzahl der Querdrosseln angepasst werden. Der EHV-Shunt-Reaktor hat verschiedene Funktionen, um den Blindleistungsbetrieb des Stromversorgungssystems zu verbessern.
Wenn die Vorschaltdrossel zur Blindleistungskompensation verwendet wird, wird sie hauptsächlich in Reihe mit dem Kondensator verwendet. Seine Hauptfunktion besteht darin, Oberwellen zu unterdrücken und eine Oberwellenverstärkung oder Resonanz zu verhindern, die durch den an die Schaltung angeschlossenen Kondensator verursacht werden.
Bei Reihendrosseln müssen wir im Allgemeinen vier Parameter beachten, nämlich die Nennspannung des passenden Kondensators, die Drosselkapazität, die Reaktanzrate und den Reaktanztyp.
Nennspannung des Stützkondensators
Wenn die Drossel mit dem vorderen Ende des Kondensators in Reihe geschaltet ist, wird die Arbeitsspannung des Kondensators erhöht und der Erhöhungsfaktor = 1 / (1-Reaktanzrate). Bei einer Reaktanzrate von 7 % als Beispiel beträgt bei einem 400-V-System die Nennspannung des Kondensators = 400 V x 1,1 / (1–7 %) ≈ 473 V, sodass die Nennspannung des allgemeinen Kondensators 480 V beträgt.
Reaktorkapazität
Drosselkapazität = passende Kondensatorkapazität x Reaktanzrate. Wenn beispielsweise ein 50-kvar-Kondensator mit einer 7-%-Drossel in Reihe geschaltet ist, dann ist die Drosselkapazität = 50 kvar x 7 % = 3,5 kvar.
Reaktanzrate
Das Reaktanzverhältnis bezieht sich auf das Verhältnis des Reaktanzwerts der Reihendrossel zum Kapazitätsreaktanzwert der Kondensatorbank. Die Reaktanzrate beeinflusst hauptsächlich die Abstimmfrequenz des Systems. Abstimmfrequenz = 50Hz * sqrt (1 / Reaktanzrate). 7 % Reaktanzabstimmfrequenz beträgt etwa 189 Hz und 14 % Reaktanzabstimmfrequenz beträgt etwa 134 Hz. Wenn die Abstimmfrequenz kleiner als die harmonische Frequenz ist, kann die Harmonische unterdrückt werden. Daher kann eine Reaktanz von 7 % 5 und mehr Harmonische unterdrücken; Eine Reaktanz von 14 % kann die 3. und höhere Harmonische unterdrücken.
Funktion des Kapazitätskompensationsschranks
Funktion und Wirkungsweise des Kondensator-Kompensationsschranks Die Funktion des Kompensationsschranks ist: Der Strom eilt der Spannung um 90 Grad voraus, und die Parallelschaltung von Kondensatoren dient zur Erhöhung der Netzspannung und Reduzierung der Blindleistungsverluste .
1. Im eigentlichen Stromnetz sind die meisten Lasten Asynchronmotoren. Sein Ersatzschaltbild kann als Reihenschaltung aus Widerstand und Induktivität betrachtet werden. Die Phasendifferenz zwischen Spannung und Strom ist groß und der Leistungsfaktor ist niedrig. Nachdem der Kondensator parallel geschaltet ist, gleicht der Strom des Kondensators einen Teil des Induktivitätsstroms aus, sodass der Induktivitätsstrom abnimmt, der Gesamtstrom abnimmt, die Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom abnimmt und der Leistungsfaktor zunimmt.
2. Im Allgemeinen besteht der Niederspannungs-Kapazitätskompensationsschrank aus Schrankgehäuse, Sammelschiene, Leistungsschalter, Trennschalter, Thermorelais, Schütz, Überspannungsableiter, Kondensator, Drossel, Primär- und Sekundärleiter, Klemmleiste, automatischer Kompensation des Leistungsfaktors Steuergerät, Schalttafelinstrument usw.
3. Neben ohmschen Lasten gehören die meisten elektrischen Geräte zu induktiven Lasten (z. B. Leuchtstofflampen, Transformatoren, Motoren und andere elektrische Geräte). Diese induktiven Lasten ändern die Spannungsphase der Stromversorgung (d. h. der Strom eilt der Spannung nach), sodass die Spannung stark schwankt, die Blindleistung ansteigt und eine große Menge an elektrischer Energie verschwendet wird.
4. Wenn der Leistungsfaktor zu niedrig ist, ist der Ausgangsstrom der Stromversorgung zu groß und es kommt zu einer Überlastung. Das Computer-Kapazitätssteuersystem im Kapazitätskompensationsschrank kann die obigen Nachteile lösen. Es kann die Eingabe der Anzahl der Kondensatorgruppen automatisch entsprechend der Änderung der Leistungslast einstellen, um den Strom zu kompensieren, um eine große Menge an Blindstrom zu reduzieren, den Leistungsverlust der Leitung zu minimieren und eine hohe Qualität bereitzustellen Energiequelle.
YT Power Quality-Lösungen
Schnell wechselnde Lasten oder induktive Lasten kann der Kondensatorkompensationsschrank jedoch nicht bewältigen. Zu diesem Zeitpunkt muss die neueste Generation von Blindleistungskompensationsprodukten ( SVG ) verwendet werden.
Basierend auf dem Prinzip des Spannungsquellenwechselrichters YTPQC-SVG
Der statische Var-Generator verwendet einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), um die Amplitude und Phase der Wechselspannung des Wechselrichters zu steuern und so eine Blindleistungskompensation und einen dreiphasigen Lastausgleich zu realisieren. Da die Schaltfrequenz von IGBT sehr hoch ist (bis zu 25,6 kHz), kann SVG eine schnelle Blindlast kompensieren und eine hochpräzise Kompensation realisieren. SVG ist das beste Produkt im Bereich Blindleistungsregelung.
Für Kunden mit geringerem Budget haben wir noch eine weitere Lösung: Hybrid-Blindleistungskompensation HPFC
Um die Anforderung einer kontinuierlichen Blindleistungskompensation mit niedrigen Kosten, hoher Zuverlässigkeit und großer Kapazität zu erfüllen, wurde ein hybrides dynamisches Blindleistungskompensationssystem basierend auf TSC (Thyristor Switched Capacitor in Parallel) und SVG (Static Var Compensator) vorgeschlagen. Dieses System, das aus dem diskreten Subsystem TSC und dem kontinuierlichen Subsystem SVG besteht, koordiniert die Kondensatorschaltleistung von TSC mit der dynamischen Kompensation von SVG durch Verwendung zweier hybrider Steuergesetze auf der Grundlage von Expertenentscheidungen und nutzt ihre jeweiligen Vorteile voll aus. Der maschinelle Lernansatz wurde angewendet, um wiederholte Bewegungen von Kondensatoren zu vermeiden und die Lebensdauer der Ausrüstung zu verlängern.
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