Gaz deşarj lambalı tesisatlarda reaktif güç kompanzasyonu

Devrede özel dengeleme kapasitörleri yoksa, ağa bağlandığında ayarlanan flüoresan lamba - balastın güç faktörü çok düşüktür ve 0,5 - 0,55 aralığındadır. İki lambanın sıralı olarak dahil edildiği devrelerde (örneğin, 2ABZ-40 tipi bir kontrol cihazı), güç faktörü 0,7'ye ulaşır ve "ayrık faz" prensibine göre çalışan iki lambalı devrelerde (örneğin, bir 2UBK-40 tipi kontrol cihazı ) — 0,9 — 0,95.

Düşük bir güç faktörü ile, ağdaki akımlar artar, bu da tellerin kesitinde, ağ cihazlarının nominal verilerinde ve transformatörlerin gücünde bir artış gerektirebilir. Ağ kayıpları da bir miktar artar. Bu nedenlerden dolayı, PUE yakın zamana kadar lambaların takıldığı yerlerde güç faktörünün 0,95'e çıkarılmasını şart koşuyordu.

Bununla birlikte, ilke olarak, hem bireysel reaktif güç kompanzasyonu - doğrudan lambalarda - hem de kapasitörler kalkanlara monte edildiğinde ve tüm lamba grubuna hizmet verdiğinde grup kompanzasyonu mümkündür.

Grup kompanzasyonun belirli avantajları vardır: grup kapasitörleri, belirli bir uygulama için özel olarak tasarlanmamış, şu anda kullanılan bireysel rasgele kapasitörlerden daha güvenilir ve daha dayanıklı olabilir. Bazı hesaplamalara göre grup tazminatı da bireysel tazminattan daha ekonomiktir.

Bir veya diğer kompanzasyon sistemini kullanmanın fizibilitesi daha fazla araştırmaya tabidir ve sorunun çözümü, özellikle endüstri tarafından hangi yeni tip grup ve bireysel kapasitörlerin benimseneceğine bağlı olacaktır.

Bu arada, balastlar neredeyse yalnızca kurulumlarımızda iki lambalı çalıştırma devresine göre kullanıldığında, dengeleme sorunu deyim yerindeyse otomatik olarak çözülür: lamba devresinde ana akım oluşturmaya yarayan aynı kapasitörler aynı zamanda güç katsayısında yaklaşık 0.92'ye artış.

MGL ve DRL lambaları için hem bireysel hem de grup reaktif güç kompanzasyonu kullanılır.

DRL — PRA lamba seti, yaklaşık 0,57'lik bir güç faktörüne sahiptir ve bu, yukarıda belirtildiği gibi, daha ağır bir ızgaraya neden olabilir. Reaktif güç kompanzasyonu şebekeyi rahatlatabilir, ancak karşılığında nispeten pahalı bireysel veya grup kapasitörlerin kurulumunu gerektirir.

Mevcut verilere göre, ark lambalı 220 V, 50 Hz şebekelerde güç faktörünü 0,9 - 0,95'e çıkarmak için, aşağıdaki güçlerde (lamba başına) kapasitörler kurmak gerekir:

Lamba gücü, W 1000 750 500 250 Kapasitans kapasitörler, μF 80 60 40 20

Bu kapasitede kapasitörler şu anda mevcut değildir ve bu da bireysel kompanzasyon kullanımını sınırlar.Endüstri tarafından üretilenler arasında en uygun olanı, 10 μF kapasiteli, 600 V voltajlı MBGO tipi metal-kağıt kapasitörlerdir. Bu kapasitörler paralel bağlanmalı ve çelik kutulara kurulmalıdır (örneğin, bir 1000 W gücünde bir lamba, gereklidir 380x300x200 mm boyutlarında bir kutu) ve kapasitörlerin kapatıldıktan sonra hızlı bir şekilde boşalmasını sağlayan deşarj dirençleri ile birlikte.

Deşarj direnci R, Ohm formülü ile belirlenir:

Q kapasitörünün reaktif gücünün, kvar'ın, oranla bulunduğu

burada C kapasitörün kapasitansıdır, μF; U — kondansatör terminal gerilimi, kV.

10 μF kapasitansa sahip bir MBGO kondansatörü için reaktif güç Q, 0,15 kvar'dır. 1000 W lambalar için 620.000 ohm'luk bir karbon kaplı direnç, 750 Watt'lık lambalar için 825.000 ohm'luk bir direnç kabul edilebilir.

Grup kompanzasyonlu kurulumlarda, gerekli kapasitör gücü Q, formülle belirlenebilir

burada P — kurulu güç, balast kayıpları dahil kW; φ1 ve φ2, istenen (φ2) ve başlangıç ​​(φ1) güç faktörü değerlerine karşılık gelen faz kaydırma açılarıdır.

Her 1 kW kurulu güç için güç faktörünü 0,57'den 0,95'e çıkarmak için 1,1 kvar kapasitörler gereklidir. Grup kompanzasyonu ile, 25 kvar kapasiteli KM-0.38-25 tipi üç fazlı kağıt yağ kondansatörleri ve ayrıca daha düşük güce sahip diğerleri, örneğin 10 kvar kullanılabilir.

Pirinç. 1. Grup hattı güç faktörü kompanzasyonu ile olası bir grup hattı bağlantı şeması

Pirinç. 2. Kondansatör KM-0.38-25 ile deşarj dirençlerini dahil etme şeması

Her 25 kvar kapasitör, balast kayıpları dahil 22 kw'lık bir grup için yeterlidir. Gruplar, Şekil l'de gösterildiği gibi kapasitör tesisinin arkasında dallanabilir. 1. KM-0.38-25 kondansatörlü hatlar için makine kesicinin ayarı 40 A'yı geçmez ve paralel hatların her birinin akımı 36 A'dır.

İlk formülle hesaplanan KM-0.38-25 kapasitörleri için deşarj direnci 87.000 ohm'u geçmemelidir. Her kondansatör, 150 W gücünde, 40.000 Ohm dirençli, şek. 2.

Dirençlerle birlikte kondansatörler, genellikle bir kabinde üç ila beş olmak üzere çelik kabinlerdeki kalkanların yakınına monte edilir. Beş kapasitör için kabinin boyutları 1250 x 1450 x 700 mm'dir.

Bir trafo merkezindeki reaktif gücün grup kompanzasyonu, pillere monte edilmiş aynı KM kapasitörleri ile ve bunları trafo merkezi baralarına bağlamak için giriş kabinleri kullanılarak yapılabilir.

"Tyazhpromelectroproject" tarafından yapılan karşılaştırmalı hesaplamalar, panellerin grup hatları boyunca reaktif güç kompanzasyonlu seçeneğin, reaktif güç kompanzasyonsuz seçeneğe ekonomik olarak neredeyse eşdeğer olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, beslemenin yüksek voltaj tarafında ek avantajları olan kompanze edilmiş seçeneğe bazı tercihler verilebilir. Ayrıca, kompanzasyon eksikliğinin trafonun gücünü artırma ihtiyacına yol açtığı tüm durumlarda, kompanzasyonun uygulanabilirliği tartışılmazdır.

Transformatöre aşırı kompanzasyonlu bir yük bağlandığında veya şebeke kaynağının yüksek gerilim tarafında aşırı kompanzasyon olduğu durumlarda reaktif güç kompanzasyonunun reddedilmesi önerilir.

Yukarıda belirtilenlerden, aydınlatma ağlarında reaktif güç kompanzasyonu sorununun, tüm güç kaynağı sorunları yelpazesinden ayrı olarak ve yerel koşulların ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmeden çözülemeyeceği açıktır.

Besleme aydınlatma ağlarının çok kısa olması durumunda, grup ekranlarının yakınına kondansatörlerin kurulmasının, grup sayısında bir azalmaya yol açabilmesine rağmen, iletken metal tüketimini neredeyse hiç azaltmadığı da eklenebilir. Atölyenin büyüklüğüne ve aydınlatma kontrol gereksinimlerine bağlı olarak, ikincisi önemli olabilir veya olmayabilir.

Bu nedenle, bazı durumlarda, DRL lambalı kurulumlarda reaktif güç kompanzasyonu ihtiyacı ve yöntemleri sorununun çözümü tamamen elektrik tedarikçilerinin yetkisindedir.

DRL lambaları için dayanıklı ve ucuz özel güvenilir kapasitörlerin endüstri tarafından geliştirilmesi ve geliştirilmesinden sonra, bireysel reaktif güç kompanzasyonunun uygunluğu sorusuna geri dönmek mümkün olacaktır; MBGO veya benzerleri gibi kapasitörler kullanıldığında, bireysel kompanzasyon kesinlikle uygun değildir.Ancak, kapasitörleri kontrol setine veya genellikle lambaların yanına monte etmenin önemli operasyonel avantajı her zaman akılda tutulmalıdır, yani kapasitörleri başlangıç ​​noktasında kapatmaktır. lambalarla aynı zamanda.

Bazı şirketler artık dengeleme kondansatörlü balast tedarik ediyor.İkincisinin güvenilir tasarımı ile bu, elbette çok uygundur.