แบงก์คาปาซิเตอร์ 50 Hz กับ 60 Hz: kVAR และความเข้ากันได้
ธนาคารตัวเก็บประจุที่ออกแบบสำหรับความถี่ 50 Hz ไม่สามารถถ่ายโอนอัตโนมัติไปยังแหล่งจ่ายไฟ 60 Hz ได้ สำหรับความจุเดียวกัน การเชื่อมต่อและแรงดันไฟฟ้าไซน์โคดัล ผลลัพธ์เชิงปฏิกิริยาพื้นฐานและกระแสจะเพิ่มขึ้นตามความถี่: ขั้นตอน nominal 25 kvar ที่ 50 Hz จะผลิตประมาณ 30 kvar ที่ 60 Hz การคำนวณนี้อธิบายพฤติกรรมไฟฟ้า ไม่ใช่การอนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความถี่ แรงดันไฟฟ้า และกระแสที่ได้รับอนุมัติของตัวเก็บประจุ จากนั้นตรวจสอบรีแอกเตอร์ อุปกรณ์สวิตชิ่ง คอนโทรลเลอร์ และส่วนประกอบป้องกันในธนาคารประกอบก่อนอนุมัติการเปลี่ยนหรือโครงการส่งออก.
ทำไมความถี่จึงเปลี่ยนกระแสตัวเก็บประจุ
การต่อต้านกระแสสลับไซน์โคดัลของตัวเก็บประจุคือความต้านทานเชิงประจุ Xc = 1/(2πfC) โดยที่ f คือความถี่เป็นเฮิร์ตซ์ และ C คือความจุเป็นฟารัด การเพิ่มความถี่จะลดความต้านทานเชิงประจุ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าเดียวกันจะขับเคลื่อนกระแสมากขึ้น เหตุผลทางกายภาพนี้คือค่ามิโครฟารัดเท่ากันไม่ได้รับประกันผลลัพธ์ kvar เท่ากันในระบบความถี่ต่างกัน ความสัมพันธ์นี้เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบพื้นฐาน; แหล่งจ่ายไฟที่ผิดเพี้ยนต้องการการประเมินผลกระแสฮาร์มอนิกและความร้อนรวมแยกต่างหาก.
สำหรับตัวเก็บประจุแบบเฟสเดียวที่สมบูรณ์แบบ ขนาดเชิงปฏิกิริยาสูงสุดคือ Q = 2πfCV² ในธนาคารสามเฟสที่สมดุลกัน ผลรวมยังขึ้นอยู่กับว่ามีการเชื่อมต่อในแบบสตาร์หรือเดลต้า และขึ้นอยู่กับว่าความแรงดันไฟฟ้าที่เข้าเป็นแรงดันเฟสหรือแรงดันสาย หลีกเลี่ยงการสร้างชื่อแผ่นป้ายสามเฟสจากการคาดเดาการเชื่อมต่อภายใน เมื่อความจุและการเชื่อมต่อทางกายภาพยังคงไม่เปลี่ยนแปลง อัตราส่วนระหว่างเงื่อนไขการใช้งานจะให้การเปรียบเทียบที่ง่ายขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องสร้างใหม่.
คำอธิบายของ OpenStax เกี่ยวกับวงจร AC ง่าย ๆ ให้ความสัมพันธ์เชิงปฏิกิริยาพื้นฐาน การคำนวณด้านล่างนำไปใช้กับการตรวจสอบการจัดหา; ไม่ใช่การให้คะแนนใหม่สำหรับผลิตภัณฑ์ CNBYG.
ใช้ความถี่และอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าร่วมกัน
สำหรับตัวเก็บประจุและการเชื่อมต่อเดียวกัน ใช้ Q2/Q1 = (f2/f1) × (V2/V1)² ทั้งสองแรงดันต้องอธิบายปริมาณไฟฟ้าเดียวกัน หากอ้างอิงจากคะแนนปลายสายต่อสาย ให้ใช้แรงดันสายต่อสายจริงสำหรับเงื่อนไขใหม่ ห้ามเปรียบเทียบแรงดันเฟสในเงื่อนไขหนึ่งกับแรงดันสายในอีกเงื่อนไขหนึ่ง.
พิจารณาขั้นตอนสมมุติที่ไม่มีการตอบสนอง โดยมีคะแนน 25 kvar ที่ 400 V และ 50 Hz ที่แรงดันเดียวกัน ที่ความถี่ 60 Hz ผลลัพธ์เชิงทฤษฎีคือ 25 × 60/50 = 30 kvar กระแสไฟฟ้าสายพื้นฐานสมดุลจะเปลี่ยนจากประมาณ 36.1 A เป็น 43.3 A โดยใช้ I = Q/(√3V) ค่าที่ปัดเศษเหล่านี้สมมุติว่ามีแหล่งจ่ายไฟไซน์โคดัลสมดุลและความจุไม่เปลี่ยนแปลง; พวกเขาไม่รวมกระแสฮาร์มอนิก ความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบ และการสูญเสีย.
ตอนนี้พิจารณาความจุสมมุติเดียวกันที่ 380 V และ 60 Hz ผลลัพธ์เชิงทฤษฎีคือ 25 × 1.2 × (380/400)² = 27.1 kvar การเพิ่มความถี่และลดแรงดันไฟฟ้าไม่ได้ยกเลิกกันง่าย ๆ ค่ากำลังสองของแรงดันทำให้การลบเปอร์เซ็นต์เชิงประมาณไม่เชื่อถือ จดบันทึกการคำนวณจริงและหน่วยในการประเมินการเปลี่ยนทดแทน.
| เงื่อนไขการดำเนินงานสมมุติ | ผลลัพธ์พื้นฐานที่คำนวณได้ | ความหมายสำหรับการประเมิน |
|---|---|---|
| อ้างอิง 400 V, 50 Hz | 25.0 kvar | เงื่อนไขเริ่มต้น ไม่ใช่คะแนนตัวเก็บประจุแบบสากล |
| 400 V, 60 Hz | 30.0 kvar | กระแสและผลลัพธ์เชิงทฤษฎีที่สูงขึ้นต้องการการรับรองอุปกรณ์ที่ได้รับอนุมัติ |
| 380 V, 60 Hz | 27.1 kvar | ใช้ทั้งตัวคูณความถี่และตัวคูณแรงดันไฟฟ้าแบบยกกำลังสอง |
| 400 V, 50 Hz หลังจากผ่านการออกแบบที่ 60 Hz | ตรวจสอบค่าความจุเดิม | ป้ายกำกับ kvar ที่ 60 Hz ไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงได้ |
ตารางนี้คือตัวอย่างวงจรในอุดมคติที่ได้มาจากสูตรด้านบน ซึ่งไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะของ CNBYG หรือคำแนะนำให้จ่ายไฟให้กับคาปาซิเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับ 50 Hz เท่านั้น ที่ความถี่ 60 Hz.
ป้ายกำกับที่รองรับความถี่คู่จำเป็นต้องมีค่าเอาต์พุตสองค่า
ส่วนประกอบที่มีเครื่องหมาย 50/60 Hz อาจเหมาะสมกับความถี่ทั้งสองภายในเงื่อนไขที่ประกาศไว้ แต่ไม่ได้หมายความว่าจะจ่ายค่า kvar เท่ากันทั้งสองความถี่ โปรดอ่านป้ายกำกับหรือแผ่นข้อมูลฉบับเต็มสำหรับค่าความจุ, แรงดันไฟฟ้า, ความถี่, กระแสไฟฟ้า, เงื่อนไขทางความร้อน และเอาต์พุต สอบถามว่าค่า kvar ที่ระบุนั้นใช้ที่ 50 Hz, 60 Hz หรือภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุแยกต่างหาก.
คาปาซิเตอร์สองตัวที่โฆษณาว่าเป็น “25 kvar” อาจมีค่าความจุที่แตกต่างกันหากแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่อ้างอิงแตกต่างกัน ดังนั้นจึงอาจมีพฤติกรรมการทำงานที่แตกต่างกันเมื่อติดตั้งบนบัสเดียวกัน การซื้อโดยดูแค่ค่า kvar อย่างเดียวจะทำให้มองไม่เห็นความแตกต่างนั้น คำขอเปลี่ยนทดแทนควรประกอบด้วยภาพถ่ายของแผ่นป้ายชื่อเดิมและเงื่อนไขการทำงานที่ต้องการอย่าง ะเอียด แทนที่จะเป็นภาพที่ครอบตัดซึ่งมีเฉพาะตัวเลขเอาต์พุตเท่านั้น.
เดอะ หน้าผลิตภัณฑ์คาปาซิเตอร์ทรงกระบอก CNBYG BSMJ ระบุกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับการอภิปรายเรื่องการปรับปรุงตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแรงดันต่ำ รูปลักษณ์ของกลุ่มผลิตภัณฑ์ไม่ได้เป็นการยืนยันความถี่ที่ได้รับการอนุมัติของหน่วยเฉพาะใดๆ โปรดตรวจสอบรุ่นที่สั่งซื้อที่แน่นอนและเอกสารประกอบที่ให้มา ก่อนที่จะถือว่าอุปกรณ์ทดแทนนั้นเข้ากันได้.
ตรวจสอบทั้งแผงคาปาซิเตอร์ ไม่ใช่แค่ตัวถังคาปาซิเตอร์เท่านั้น
แผงคาปาซิเตอร์คือชุดประกอบ ขั้วต่อ, ตัวนำ, อุปกรณ์ป้องกัน, คอนแทคเตอร์หรือสวิตช์แบบสถิต, ชุดอุปกรณ์คายประจุ, การระบายอากาศ และชุดควบคุม จะต้องเหมาะสมกับการใช้งานที่เสนอ ป้ายกำกับความถี่บนส่วนประกอบชิ้นเดียวไม่ได้เป็นการอนุมัติชุดประกอบทั้งหมด โปรดเปรียบเทียบกระแสของสเตจที่แก้ไขแล้วกับบันทึกการออกแบบของผู้ประกอบแผง และขอคำยืนยันความเข้ากันได้อย่างชัดเจนในกรณีที่ความถี่ของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลงไป.
อุปกรณ์สวิตชิ่งสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากคำนวณกระแสความถี่กำลังไฟฟ้าไม่สามารถอธิบายกระแสชั่วครู่ในการจ่ายไฟให้คาปาซิเตอร์ได้ อย่าเลือกคอนแทคเตอร์เพียงแค่การจับคู่ตัวเลขกระแสใช้งานทั่วไปกับกระแสพื้นฐานที่แก้ไขแล้ว โปรดใช้ข้อมูลหน้าที่การสวิตช์คาปาซิเตอร์ของผู้ผลิตอุปกรณ์และแบบแปลนตู้ควบคุมที่ได้รับอนุมัติ สำหรับคำถามเกี่ยวกับการเลือกอุปกรณ์แยกต่างหาก โปรดอ่าน คู่มือการเลือกคอนแทคเตอร์สำหรับงานคาปาซิเตอร์.
ในทำนองเดียวกัน การเปลี่ยนอุปกรณ์ป้องกันไม่ใช่สิ่งทดแทนการตรวจสอบทางวิศวกรรม การเพิ่มพิกัดฟิวส์หรือเบรกเกอร์เพื่อหยุดการทำงานอาจเป็นการถอดการป้องกันออกจากส่วนประกอบอื่น บันทึกอุปกรณ์ที่มีอยู่, หน้าที่ตั้งใจไว้ และรูปคลื่นกระแสไฟฟ้าจริงก่อนที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งใด บทความนี้มีวิธีตรวจสอบข้อกำหนดเฉพาะ ไม่ใช่คำแนะนำสำหรับการดัดแปลงตู้ควบคุมที่มีการจ่ายไฟอยู่.
แผงคาปาซิเตอร์แบบ detuned จำเป็นต้องมีการประเมินความถี่แยกต่างหาก
รีแอกเตอร์ซีรีส์เปลี่ยนการคำนวณ ความต้านทานเชิงปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นตามความถี่ ในขณะที่ความต้านทานเชิงปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุลดลง คู่รีแอกเตอร์-ตัวเก็บประจุที่เลือกสำหรับความถี่พื้นฐานหนึ่งต้องได้รับการตรวจสอบเป็นคู่ก่อนการใช้งานในความถี่อื่น อัตราส่วน kvar ที่ไม่มีเชิงปฏิกิริยาแบบง่ายไม่ใช่โมเดลที่สมบูรณ์ของสาขานั้น.
สำหรับความเหนี่ยวนำและความจุคงที่ ความถี่เรโซแนนซ์แบบซีรีส์ที่สมบูรณ์แบบคือ fr = 1/(2π√LC) การเปลี่ยนความถี่แหล่งจ่ายไม่ได้เปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ที่สมบูรณ์แบบเมื่อ L และ C คงที่ แต่จะเปลี่ยนลำดับฮาร์มอนิกของเรโซแนนซ์เมื่อเทียบกับความถี่พื้นฐาน คู่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการปรับแต่งที่แตกต่างกันเพียงเพราะฮาร์ดแวร์ของมันไม่ได้เปลี่ยนแปลง.
เป็นการแสดงทางคณิตศาสตร์ คู่ที่ไม่เปลี่ยนแปลงที่อธิบายโดย p = ω²LC มีค่า p ใหม่คูณด้วย (60/50)² เมื่อความถี่พื้นฐานเปลี่ยนจาก 50 เป็น 60 Hz ซึ่งเป็นปัจจัย 1.44 มันไม่ได้อนุญาตให้แปลงธนาคารโดยการเปลี่ยนชื่อการปรับแต่ง การแรงดันไฟฟ้าปลายตัวเก็บประจุ กระแสสาขา งานความร้อน และเงื่อนไขฮาร์มอนิกของเครือข่ายยังคงต้องการการประเมินผล แหล่งข้อมูลวงจรไฟฟ้า AC ของ MIT สนับสนุนความสัมพันธ์ของวงจรที่ขึ้นอยู่กับความถี่พื้นฐาน.
แยกคำถามเกี่ยวกับการแปลงความถี่นี้ออกจากการเลือกตัวเลือกการปรับแต่งในระบบความถี่คงที่ ใช้ การจับคู่แคปาซิเตอร์และตัวเร่งปฏิกิริยา สำหรับกลุ่มที่ไม่ได้ตั้งค่า สำหรับกระบวนการออกแบบที่เกี่ยวข้อง.
ตรวจสอบโมเดลขั้นตอนของคอนโทรลเลอร์อีกครั้ง
คอนโทรลเลอร์อัตโนมัติอาจใช้ผลลัพธ์ขั้นตอนที่โปรแกรมไว้ กระแสที่วัดได้ กระบวนการจดจำอัตโนมัติ หรือวิธีการเฉพาะของโมเดล หากผลลัพธ์ขั้นตอนจริงเปลี่ยนไปในขณะที่คำอธิบายที่เก็บไว้ยังคงอิงตามแหล่งจ่ายไฟเก่า การตัดสินใจของคอนโทรลเลอร์อาจไม่สอดคล้องกับธนาคารทางกายภาพอีกต่อไป ตรวจสอบคู่มือคอนโทรลเลอร์อย่างละเอียดแทนที่จะสมมติว่าคอนโทรลเลอร์ทุกตัวระบุการเปลี่ยนแปลงโดยอัตโนมัติ.
บันทึกความถี่ของระบบใหม่ การจัดเรียงแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง CT อัตราส่วน การดำเนินการขั้นตอนต่ำสุดและลำดับขั้นตอน รายการรับรองควรแสดงให้เห็นว่าทุกขั้นตอนที่มีอยู่ทำงานตามที่คาดหวังภายใต้เงื่อนไขการดำเนินงานที่ได้รับการอนุมัติ การแสดงผลที่เสถียรในระหว่างการสังเกตสั้น ๆ ไม่เพียงพอหากโรงงานมีภาระเบาในเวลากลางคืนหรืออยู่ในสถานะการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแตกต่างกัน.
การเปลี่ยนแปลงแหล่งจ่ายไฟอาจสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงอัตราแปลงของหม้อแปลง การเชื่อมต่อกราวด์ หรือกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่มีอยู่ จัดการสิ่งเหล่านี้เป็นข้อมูลเข้าแยกต่างหากในบันทึกโครงการ อย่าอ้างว่าความแตกต่างในพฤติกรรมของธนาคารเป็นเพียงความถี่ เนื่องจาก 50 Hz และ 60 Hz ปรากฏบนแผ่นป้ายชื่อ.
สิ่งที่ควรรวมในคำขอเปลี่ยนทดแทน
ระบุประเทศของไซต์และความถี่จ่ายไฟ ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานจริง ช่วงการชดเชยที่ต้องการ แผนผังการเชื่อมต่อ แผ่นป้ายชื่อของตัวเก็บประจุเดิมและการระบุชุดประกอบ แจ้งว่าธนาคารมีรีแอกเตอร์หรือไม่ รวมถึงความเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้าระดับ และความถี่ออกแบบเดิมตามเอกสาร แนบโมเดลคอนโทรลเลอร์และลำดับขั้นตอนที่มีอยู่.
อธิบายการวัดคุณภาพพลังงานและโหลดที่มีอยู่ โหลดเชิงเส้นบนแหล่งจ่ายไฟที่แข็งแรงและโรงงานที่ใช้มอเตอร์มากอาจมีภาระหน้าที่แตกต่างกันบนความจุเชิงปริมาณเดียวกัน รวมถึงปัญหาฮาร์มอนิกที่รู้จักกัน ความร้อนเกิน การทำงานป้องกันรบกวน หรือพลังงานไฟฟ้าที่นำหน้า หากบันทึกข้อมูลไม่ครบถ้วน ให้ติดป้ายข้อมูลที่ขาดหายแทนที่จะเติมข้อมูลโดยประมาณ.
ขอให้ผู้จำหน่ายระบุความถี่ในการดำเนินงานที่ได้รับอนุมัติและผลลัพธ์ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด พร้อมกับความเบี่ยงเบนจากภาระงานที่ร้องขอ ซึ่งทำให้สามารถตรวจสอบข้อเสนอและลดโอกาสในการเปรียบเทียบค่ามาตรฐานอ้างอิงสองแบบที่แตกต่างกันราวกับว่ามีค่าเท่ากัน คู่มือการกำหนดขนาดแบงก์คาปาซิเตอร์ กล่าวถึงความต้องการชดเชยโดยรวม; ความเข้ากันได้ของความถี่เป็นการตรวจสอบเพิ่มเติม.
ขอบเขตการเริ่มใช้งานและความปลอดภัย
การตรวจสอบ การแยก การตรวจสอบการปล่อยประจุ หรือการวัดไฟฟ้าต้องดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติตามขั้นตอนที่ได้รับการอนุมัติของสถานที่ การปล่อยประจุของตัวเก็บประจุที่ถูกตัดออกอาจยังคงเก็บพลังงานไว้ การรอคอยให้เวลาหนึ่งสมมุติ การอ่านหน้าจอที่ไม่มีไฟฟ้า หรือการเห็นคอนแทคเตอร์เปิดไม่ได้พิสูจน์ว่าปลอดภัยในการเข้าถึง ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำการปล่อยประจุและการแยกของอุปกรณ์ที่ให้มา.
โปรแกรมการแยกพลังงานของ UC Berkeley รวมอุปกรณ์ที่สามารถเก็บพลังงานที่เก็บไว้ได้ รวมถึงตัวเก็บประจุภายในแผนการแยกของตน ข้อบังคับท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องและการติดตั้งจริงยังคงมีอำนาจควบคุม บทความนี้ไม่ได้ให้แนวปฏิบัติการทำงานในชีวิตจริง.
หลังจากการแปลงหรือเปลี่ยนที่ได้รับอนุมัติ ให้เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า ความถี่ กระแสในแต่ละขั้น ความต้องการรีแอกทีฟ พฤติกรรมการสวิตช์ และอุณหภูมิกับแผนการรับรอง คงสภาพก่อนและหลัง หากพฤติกรรมที่วัดได้แตกต่างจากการออกแบบที่ได้รับอนุมัติ ควรตรวจสอบก่อนที่จะยอมรับการดำเนินงานต่อไป แทนที่จะทำให้ตัวควบคุมมีเป้าหมายที่รุนแรงขึ้น.
การเรียนรู้เพิ่มเติม
วิดีโอเพื่อการศึกษาอธิบายความต้านทานเชิงความจุและความสัมพันธ์ของวงจร AC มันสนับสนุนฟิสิกส์พื้นฐาน; มันไม่ได้รับรองธนาคารอุตสาหกรรมหรือแทนที่การอนุมัติของผู้ผลิต.
คำถามที่มักถูกถาม
คาปาซิเตอร์ 50 Hz ให้ kVAR มากกว่าเมื่อใช้งานที่ 60 Hz หรือไม่?
สำหรับความจุที่ไม่เปลี่ยนแปลง การเชื่อมต่อและแรงดันไฟฟ้าไซน์โนดัลที่เป็นคลื่นไซน์ ผลลัพธ์รีแอกทีฟพื้นฐานที่สมบูรณ์แบบจะเพิ่มขึ้นโดย 60/50 หรือ 20% องค์ประกอบและการประกอบสมบูรณ์ยังต้องได้รับการอนุมัติสำหรับความถี่และภาระงานที่เสนอ.
ตัวเก็บประจุ 60 Hz สามารถทำงานบน 50 Hz ได้หรือไม่?
อย่าสันนิษฐานว่าความเข้ากันได้จะเป็นไปได้ ผลลัพธ์ที่ไม่เชิงปฏิกิริยาในอุดมคติจะลดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าและความจุไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความถี่ที่ได้รับการอนุมัติของแต่ละส่วนประกอบ แรงดันไฟฟ้า การสวิตช์ และเงื่อนไขความร้อนยังคงต้องได้รับการตรวจสอบ.
ป้ายกำกับ 50/60 Hz เพียงพอสำหรับการเปลี่ยนหรือไม่?
หมายเลข ยืนยันผลลัพธ์ที่แน่นอนที่แรงดันและความถี่ในการทำงาน การเชื่อมต่อทางกายภาพ กระแสและสภาพความร้อน และความเข้ากันได้กับตัวรีแอกเตอร์ สวิตช์ คอนโทรลเลอร์ และระบบป้องกันในชุดประกอบ.
ฉันสามารถใช้สูตรแปลงเดียวกันสำหรับแบงก์ที่ปรับแต่งเสียงได้หรือไม่?
อัตราส่วนผลลัพธ์ง่ายๆ อธิบายความจุคาปาซิเตอร์ที่ไม่เปลี่ยนแปลง ตัวรีแอกเตอร์-คาปาซิเตอร์ที่ถูกดีทูนต้องการการคำนวณตามความถี่และการประเมินเครือข่ายของตนเองก่อนการอนุมัติ.