Reaktif güç için kompanzasyon tesisatları
Makale, reaktif elektrik için dengeleme birimlerinin amacını ve yapısal unsurlarını açıklamaktadır.
Reaktif elektrik enerjisi için kompanzasyon, enerji kaynaklarından tasarruf etmenin en etkili yollarından biridir. Modern üretim, çok sayıda motor, kaynak ekipmanı, güç transformatörü ile doyurulur. Bu, elektrikli ekipmanlarda manyetik alanlar oluşturmak için önemli miktarda reaktif güç tüketir. Harici şebekelerden bu tür enerji tüketimini azaltmak için reaktif elektrik enerjisi kompanzasyon birimleri kullanılır. Tasarım, çalışma prensipleri ve kullanım özellikleri bu makalede ele alınacaktır.
Reaktif yükü azaltmak için kapasitör banklarının kullanımı uzun zamandır bilinmektedir. Ancak, motorlara paralel olarak ayrı kapasitörlerin dahil edilmesi, yalnızca ikincisinin önemli bir gücü ile ekonomik olarak haklı çıkar. Tipik olarak, kapasitör bankası, gücü 20-30 kW'tan fazla olan motorlara bağlanır.
Yüzlerce düşük güçlü motorun kullanıldığı bir giysi fabrikasında reaktif yükleri azaltma sorunu nasıl çözülür? Yakın zamana kadar, kurumsal trafo merkezlerinde, iş vardiyasının bitiminden sonra manuel olarak kapatılan sabit bir dizi kapasitör bankası bağlandı. Bariz bir sakıncayla birlikte, bu tür setler çalışma saatlerinde yüklerin gücündeki dalgalanmaları takip edemiyor ve verimsiz kalıyordu. Modern yoğuşturma üniteleri verimliliği önemli ölçüde artırabilir.
Yükler tarafından tüketilen reaktif gücün değerini ölçen, kapasitör bankasının gerekli güç değerini hesaplayan ve onu ağa bağlayan (veya bağlantısını kesen) özel mikroişlemci kontrol cihazlarının ortaya çıkmasıyla durum değişti. Bu tür kontrolörlere dayalı olarak, reaktif enerji kompanzasyonu için çok çeşitli otomatik kapasitör üniteleri. Güçleri 30 ila 1200 kVar arasındadır (reaktif güç kVar cinsinden ölçülür).
Kontrolörlerin yetenekleri, kapasitör sıralarını ölçmek ve değiştirmekle sınırlı değildir. Cihaz bölmesindeki sıcaklığı ölçer, akım ve voltaj değerlerini ölçer, pillerin bağlantı sırasını ve durumlarını izler. Kontrolörler, acil durumlar hakkında bilgi depolayabilir ve ayrıca kompanzasyon sisteminin güvenilir şekilde çalışmasını sağlayan düzinelerce özel işlevi yerine getirebilir.
Reaktif güç kompanzasyon ünitelerinin tasarımında çok önemli bir rol, kontrolörden gelen bir sinyal üzerine kapasitör sıralarını bağlayan ve bağlantısını kesen özel kontaktörler tarafından oynanır.Dışa doğru, motorları değiştirmek için kullanılan sıradan manyetik yol vericilerden çok az farklıdırlar.
Ancak kapasitörleri bağlamanın özelliği, kontaklarına voltaj uygulandığı anda kapasitörün direncinin pratik olarak sıfır olmasıdır. -de kondansatör şarjı genellikle 10 kA'yı aşan bir ani akım meydana gelir. Bu tür aşırı gerilimler, hem kapasitörün kendisi, anahtarlama cihazı hem de harici ağ üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir ve güç kontaklarının aşınmasına neden olur ve elektrik kablolarında zararlı parazit oluşturur.
Bu sorunların üstesinden gelmek için, kondansatöre voltaj uygulandıktan sonra yükünün yardımcı akım sınırlayıcı devrelerden geçtiği ve ancak o zaman ana güç kontaklarının açıldığı özel bir kontaktör tasarımı geliştirilmiştir. Bu tasarım, hem kapasitör bankasının hem de özel kontaktörün hizmet ömrünü uzatmak için kapasitörlerin şarj akımında önemli sıçramalardan kaçınmanıza olanak tanır.
Son olarak, kompanzasyon sistemlerinin ana ve en pahalı unsurları kapasitör bankalarıdır... Onlara dayatılan gereksinimler oldukça katı ve çelişkilidir. Öte yandan, kompakt ve düşük iç kayıplara sahip olmalıdırlar. Sık şarj ve deşarj işlemlerine karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olmalıdırlar. Ancak kompaktlık ve düşük içsel kayıplar, şarj akımı yükselmelerinde ve ürün kutusunun içindeki sıcaklıkta bir artışa yol açar.
İnce film teknolojisi ile yapılan modern kapasitörler.Yağ emdirme olmadan metalize film ve hermetik olarak kapatılmış sızdırmazlık maddesi kullanırlar. Bu tasarım, önemli bir güce sahip küçük boyutlu ürünler elde etmeyi mümkün kılar. Örneğin, 50 kVar kapasiteli silindirik kapasitörlerin boyutları vardır: çap 120 mm ve yükseklik 250 mm.
Benzer eski tarz yağla doldurulmuş kapasitör pilleri, 40 kg'dan daha ağırdı ve modern ürünlerden 30 kat daha büyüktü. Ancak bu minyatürleştirme, kapasitör banklarının kurulu olduğu alanı soğutmak için önlemler alınmasını gerektirir. Bu nedenle otomatik tesisatlarda kondenser bölmesinin fanları tarafından cebri üfleme yapılması zorunludur.
Genel olarak, kapasitör birimlerinin oluşturulması, çok sayıda çalışma parametresinin dikkate alınmasını gerektirir: kullanıcının elektrik şebekelerinin durumu, tozluluk, motor yükünün doğası ve dengeleme sistemlerinin güvenilirliğini ve verimliliğini etkileyen diğer birçok faktör.