การคำนวณดีทูนด์รีแอคเตอร์สำหรับชุดตัวเก็บประจุ

การคำนวณรีแอกเตอร์ที่ปรับแต่งแล้วเริ่มต้นด้วยค่ากำลังไฟฟ้าพื้นฐานที่ต้องการในหน่วย kvar, แรงดันและความถี่ของระบบ, การเชื่อมต่อคาปาซิเตอร์, ตัวคูณการปรับแต่งที่เลือก, และสภาพแวดล้อมฮาร์มอนิกที่วัดได้ ตัวคูณการปรับแต่งคืออัตราส่วนของรีแอกแตนซ์ของรีแอกเตอร์ต่อรีแอกแตนซ์ของคาปาซิเตอร์ที่ความถี่พื้นฐาน จากนั้นความถี่เรโซแนนซ์แบบอนุกรมที่เหมาะสมจะประมาณความถี่ของระบบหารด้วยรากที่สองของอัตราส่วนนี้ การคำนวณนี้เป็นเพียงหน้าจอการออกแบบเบื้องต้นเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มรีแอกเตอร์ ความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบจะเคลื่อนจุดปรับแต่งจริง และเครือข่ายอาจมีเรโซแนนซ์แบบขนาน ตรวจสอบผลลัพธ์ด้วยข้อมูลจากผู้ผลิต การศึกษาฮาร์มอนิก การตรวจสอบความร้อนและภาระผิดพลาด และมาตรฐานโครงการที่เกี่ยวข้องก่อนสั่งซื้ออุปกรณ์.

การปรับแต่งเพื่อวัตถุประสงค์อะไร

รีแอกเตอร์แบบอนุกรมเปลี่ยนแปลงความต้านทานของสาขาคาปาซิเตอร์เพื่อให้ความถี่เรโซแนนซ์แบบอนุกรมอยู่ต่ำกว่าระดับฮาร์มอนิกที่เป็นปัญหา ขึ้นอยู่กับความถี่นั้น สาขาจะมีพฤติกรรมเป็นอินดักทีฟมากกว่าทางที่มีความต้านทานต่ำสำหรับกระแสฮาร์มอนิกที่มีลำดับสูง การปรับแต่งเป็นกลยุทธ์หลักในการป้องกันและควบคุมเรโซแนนซ์สำหรับกลุ่มแก้ไขพลังงานไฟฟ้า; มันไม่ใช่ฟิลเตอร์ฮาร์มอนิกที่ปรับแต่งอัตโนมัติพร้อมเป้าหมายการดูดซับกระแสที่รับประกัน วัตถุประสงค์การออกแบบ สเปกตรัมฮาร์มอนิก ความต้านทานบัส และเกณฑ์การยอมรับต้องระบุไว้ก่อนเลือกเปอร์เซ็นต์.

กำหนดตัวคูณการปรับแต่ง

ให้ p เท่ากับ XL หารด้วย XC ที่ความถี่พื้นฐาน ซึ่งแสดงเป็นทศนิยม XL คือรีแอกแตนซ์ของรีแอกเตอร์ และ XC คือขนาดของรีแอกแตนซ์ของคาปาซิเตอร์ในสาขาอนุกรม ความถี่เรโซแนนซ์ที่เหมาะสมคือ fr = f1 / sqrt(p) โดยที่ f1 คือความถี่ของระบบ ตัวอย่างเช่น p = 0.07 บนระบบ 50 Hz ให้ค่าที่เหมาะสมใกล้ 189 Hz คณิตศาสตร์นี้ไม่อนุญาตให้ใช้รีแอกเตอร์ 7 เปอร์เซ็นต์ในทุกโรงงาน มันแสดงเพียงความสัมพันธ์เชิงปริมาณเท่านั้น รีแอกเตอร์และคาปาซิเตอร์จริงมีความคลาดเคลื่อน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และข้อจำกัดในการผลิต ในขณะที่เครือข่ายมีความต้านทานความถี่ของตัวเอง.

คำนวณกระแสสาขาและรีแอกแตนซ์ของรีแอกเตอร์

สำหรับสาขาแบบสามเฟสสมดุล เริ่มจากค่ากำลังไฟฟ้า kvar ที่ต้องการของแบงค์คาปาซิเตอร์ที่บัส และระบุว่าค่าที่อ้างอิงนั้นเป็นของคาปาซิเตอร์เพียงอย่างเดียวหรือชุดรีแอกเตอร์-คาปาซิเตอร์ครบถ้วน ความต้านทานของสาขาพื้นฐานคือรีแอกแตนซ์เชิงความจุสุทธิหลังจากหักรีแอกแตนซ์ของรีแอกเตอร์ หากทราบ kvar ของชุดและแรงดันไฟฟ้าสาย ให้คำนวณกระแสสายด้วย I = Q / (sqrt(3) × VLL) สำหรับโหลดสามเฟสสมดุล สร้างรีแอกแตนซ์สุทธิของแต่ละเฟสโดยใช้การเชื่อมต่อแบบเดลต้า หรือ วาย แล้วแยก XL และ XC โดยใช้ p ที่เลือก เนื่องจากแนวทางการให้คะแนนแตกต่างกัน ควรปรับความสมดุลของการคำนวณด้วยตนเองกับตารางชุดประกอบสมบูรณ์ของผู้จำหน่าย.

พิจารณาการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าคาปาซิเตอร์

รีแอกเตอร์ทำให้แรงดันไฟฟ้าขั้วของคาปาซิเตอร์เกินกว่าการจ่ายของบัสภายใต้การทำงานที่ความถี่พื้นฐาน คำอธิบายความสัมพันธ์แบบง่ายแสดงให้เห็นว่าแรงดันของคาปาซิเตอร์เพิ่มขึ้นตามตัวคูณการปรับแต่ง คาปาซิเตอร์จึงต้องเลือกให้เหมาะสมกับแรงดันและกระแสต่อเนื่องจริง รวมถึงความคลาดเคลื่อนของแรงดันระบบ กระแสฮาร์มอนิก อุณหภูมิ และข้อจำกัดในการผลิต ห้ามจับคู่รีแอกเตอร์กับคาปาซิเตอร์โดยอิงจากแรงดันบัสและ kvar เท่านั้น ขอให้ขอชุดรีแอกเตอร์-คาปาซิเตอร์ที่ได้รับการอนุมัติและผลลัพธ์ของชุดประกอบที่ประกาศไว้.

ตารางการตัดสินใจ

ใช้ฮาร์มอนิกที่วัดได้และความต้านทานของเครือข่าย

เปอร์เซ็นต์ที่เลือกตามนิสัยอาจทำให้เรโซแนนซ์เคลื่อนเข้าสู่พื้นที่ที่ไม่เอื้ออำนวย รวบรวมสเปกตรัมฮาร์มอนิกของแรงดันไฟฟ้าและกระแสภายใต้สภาวะการทำงานตัวอย่าง ความต้านทานของหม้อแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ข้อมูลสายเคเบิลที่เป็นวัสดุ รายละเอียดธนาคารที่มีอยู่ ข้อมูลไดรฟ์และคอนเวอร์เตอร์ และพื้นหลังการบิดเบือนของการไฟฟ้า จำลองทั้งสาขาในซีรีส์และความเป็นไปได้ของเรโซแนนซ์ขนานกับเครือข่าย IEEE 519 กำหนดการประเมินฮาร์มอนิกที่จุดเชื่อมต่อร่วม แต่การออกแบบอุปกรณ์ยังต้องการกระแสและแรงดันไฟฟ้าของสาขาท้องถิ่น ขีดจำกัดการปฏิบัติตามที่ PCC ไม่ใช่กฎการกำหนดขนาดส่วนประกอบ.

ตรวจสอบความคลาดเคลื่อนและการเสื่อมสภาพตามเวลา

ความจุสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความคลาดเคลื่อน อุณหภูมิ การเสื่อมสภาพในการใช้งาน และชิ้นส่วนภายในที่ล้มเหลว ความเหนี่ยวนำของรีแอกเตอร์ก็มีความคลาดเคลื่อนและอาจเปลี่ยนแปลงตามกระแสถ้าออกแบบแม่เหล็กใกล้ถึงจุดอิ่มตัว การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์และการกระจายของกระแส ประเมินค่าที่เลวร้ายที่สุดที่เป็นไปได้ ไม่ใช่แค่ค่ามาตรฐาน การทดสอบรับรองสามารถรวมความเหนี่ยวนำ ความจุ ความต้านทาน การฉนวน สมดุลเฟส และการวัดกระแสตามความเหมาะสมของอุปกรณ์และขั้นตอน รักษาค่าพื้นฐานเพื่อให้การตรวจสอบในภายหลังสามารถระบุการเปลี่ยนแปลงได้.

ประสานงานการสวิตช์และการป้องกัน

สาขาที่ไม่ได้ตั้งค่าระบบมี transient การสวิตช์ ความต้องการปล่อยประจุ พฤติกรรมการไหลเข้า และพลังงานผิดพลาดที่ส่งผลต่อคอนแทคเตอร์หรือสวิตช์ ฟิวส์ เบรกเกอร์ ตัวนำ และเวลาการทำงานของคอนโทรลเลอร์ ยืนยันการสวิตช์ภาระคาปาซิเตอร์ การป้องกันความร้อนของรีแอกเตอร์ในกรณีที่มี การประสานงานของกระแสเกิน การระบายอากาศในกล่อง และการปล่อยประจุอย่างปลอดภัยก่อนเชื่อมต่อใหม่ รีแอกเตอร์ไม่สามารถแทนที่การป้องกันวงจรขาดและการทบทวนภาระของอุปกรณ์สวิตช์ หากขั้นตอนมีการกำหนดค่าที่ไม่เท่ากัน ให้บันทึกคู่รีแอกเตอร์-คาปาซิเตอร์แต่ละคู่และป้องกันการเปลี่ยนในสนามด้วยส่วนประกอบที่ไม่ตรงกัน.

เวิร์กโฟลว์การคำนวณและผลลัพธ์ที่ส่งมอบ

ไฟล์การออกแบบควรระบุแรงดันและความถี่ของระบบ ควาร์ที่ต้องการในการประกอบ การเชื่อมต่อ เหตุผลในการเลือก p ค่าที่เหมาะสม ค่าความถี่ที่เหมาะสม ค่าความจุของคาปาซิเตอร์และรีแอกเตอร์ ค่ากระแสพื้นฐานที่คำนวณขึ้น ฐานการเพิ่มขึ้นของแรงดัน การศึกษาฮาร์มอนิก ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบ ขีดจำกัดความร้อน การป้องกัน การสวิตช์ภาระ และการวัดการรับรอง เพิ่มข้อมูลการรวมกันที่ได้รับการอนุมัติจากผู้จัดหาและอ้างอิงแบบวาด แก้ไขใหม่หลังจากเปลี่ยนแปลงขนาดหม้อแปลง การดำเนินงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ภาระที่ไม่เป็นเชิงเส้นขนาดใหญ่ คาปาซิเตอร์ที่มีอยู่ หรือการกำหนดค่าขั้นตอน ผลลัพธ์คือการออกแบบสาขาที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ไม่ใช่แค่เปอร์เซ็นต์และความถี่.

ตัวอย่างการคัดกรองและขีดจำกัดที่ทำงานแล้ว

สำหรับระบบ 50 Hz ที่ p = 0.07 การคำนวณการคัดกรองที่เหมาะสมให้ค่า fr = 50 / √0.07 หรือประมาณ 189 Hz สำหรับชุดประกอบ 100 kvar ที่สมดุลที่ 400 V การคัดกรองกระแสไฟฟ้าสายที่เหมาะสมคือ 100,000 / (√3 × 400) หรือประมาณ 144 A ค่าสองค่าดังกล่าวไม่ใช่ข้อกำหนดการซื้อ ค่าความจุของชุดประกอบที่ประกาศอาจแตกต่างจากค่าที่ระบุบนป้ายชื่อของคาปาซิเตอร์ แรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์เพิ่มขึ้นข้ามชุดเชื่อมต่อในซีรีส์ กระแสฮาร์มอนิกเพิ่มขึ้นเป็น RMS ความเครียด และความคลาดเคลื่อนเปลี่ยนเรโซแนนซ์ ใช้ตัวอย่างเพียงเพื่อเช็คหน่วยและขนาดประมาณ แล้วแทนที่ด้วยการศึกษาของโครงการและการรวมกันของผู้ผลิตที่ได้รับการอนุมัติ.

ตรวจสอบสาขาที่ติดตั้งหลังจากจ่ายไฟแล้ว

วัดแรงดันไฟฟ้าสาย กระแสเฟส ความสมดุลของกระแส พลังงานไฟฟ้าเชิงรุกและเชิงรับ และแรงดันไฟฟ้าขั้วของคาปาซิเตอร์ตามขั้นตอนที่ได้รับการอนุมัติ เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าเชิงรับที่วัดได้กับผลลัพธ์ของชุดประกอบที่ประกาศไว้ที่แรงดันไฟฟ้าจริง ตรวจสอบฮาร์มอนิกของกระแสในสาขารีแอกเตอร์-คาปาซิเตอร์และการบิดเบือนของแรงดันบัสในภาระตัวอย่าง ไม่ใช่แค่หลังจากการจ่ายไฟ ใช้ภาพถ่ายความร้อนหรือเซ็นเซอร์อุณหภูมิหลังจากโหลดเต็มที่และเปรียบเทียบเฟส ฟังเสียงของรีแอกเตอร์ผิดปกติในขณะที่รับรู้ว่าเสียงเพียงอย่างเดียวไม่ใช่มาตรการวินิจฉัย ยืนยันเวลาปิดต่ำสุดของคอนโทรลเลอร์และลำดับขั้นตอน แล้วบันทึกบันทึกค่าความจุ ความเหนี่ยวนำ ความต้านทาน กระแส อุณหภูมิ และฮาร์มอนิกในตอนแรก การเพิ่มขึ้นของกระแสหรืออุณหภูมิในภายหลังสามารถประเมินได้เทียบกับฐานข้อมูลที่บันทึกไว้แทนที่จะเป็นสภาพปกติที่สมมุติไว้.

หัวข้อนี้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ CNBYG อย่างไร

คู่มือนี้สนับสนุนการอภิปรายเกี่ยวกับข้อกำหนดและการตรวจรับสำหรับ รีแอกเตอร์ในซีรีส์ สายผลิตภัณฑ์ ข้อมูลผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการตรวจสอบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าจริงของระบบ โปรไฟล์โหลด การวัดฮาร์มอนิก การออกแบบการป้องกัน สภาวะแวดล้อม และข้อกำหนดของโครงการที่เกี่ยวข้อง โปรดแชร์ไดอะกรัมเส้นเดียว (Single-line diagram) และข้อมูลการวัดที่เป็นตัวแทน ก่อนที่จะขอคำแนะนำเกี่ยวกับรุ่นผลิตภัณฑ์.

คู่มือวิศวกรรม CNBYG ที่เกี่ยวข้อง

• why series reactors are used in capacitor banks
• select detuning reactors from harmonic network evidence
• troubleshoot harmonic resonance after switching

แหล่งข้อมูลและการศึกษาเพิ่มเติม

เดอะ คู่มือระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา การแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบคงที่ (Fixed Power-Factor Correction) และแบบสับเปลี่ยนอัตโนมัติ (Automatically Switched Power-Factor Correction) เหมาะกับรูปแบบโหลดทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ดังนี้ครับ: **1. การแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบคงที่ (Fixed PFC)** * **เหมาะสำหรับ:** โหลดอุตสาหกรรมที่มีลักษณะคงที่ (Constant Load) ทำงานตลอดเวลา หรือมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก * **รูปแบบโหลดที่เหมาะสม:** * มอเตอร์ขนาดใหญ่ตัวเดียวที่ทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน * โรงงานที่มีกะการทำงานเดียว และมีการเปิดใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าในปริมาณที่สม่ำเสมอ * **จุดติดตั้ง:** มักต่อตรงเข้ากับขั้วของมอเตอร์ตัวนั้นๆ หรือที่ตู้เมนหลักของโรงงานขนาดเล็กที่ไม่ซับซ้อน **2. การแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบสับเปลี่ยนอัตโนมัติ (Automatically Switched PFC)** * **เหมาะสำหรับ:** โหลดอุตสาหกรรมที่มีการเปลี่ยนแปลงขึ้น-ลงตลอดเวลา (Fluctuating Load) มีหลายแผนก หรือมีการเปิด-ปิดเครื่องจักรไม่พร้อมกัน * **รูปแบบโหลดที่เหมาะสม:** * โรงงานขนาดกลางถึงใหญ่ที่มีสายการผลิตหลากหลาย * กระบวนการผลิตที่มีมอเตอร์หรือเครื่องจักรขนาดใหญ่หลายตัวสลับกันทำงาน ทำให้ความต้องการพลังงานรีแอกทีฟ (Reactive Power) เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน * **จุดติดตั้ง:** ติดตั้งที่ตู้เมนสวิตช์บอร์ดหลัก (Main Distribution Board - MDB) ของโรงงาน โดยระบบจะคอยตรวจวัดค่า Power Factor แบบเรียลไทม์ และสั่งตัดต่อชุดตัวเก็บประจุ (Capacitor Bank) เข้า-ออกโดยอัตโนมัติเพื่อให้ค่า PF อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดตลอดเวลา. OSHA 1910.333 เป็นแนวทางพื้นฐานของสหรัฐอเมริกาสำหรับการตัดกระแสไฟฟ้าและแนวปฏิบัติในการทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้า. IEEE 519 คือข้อมูลอ้างอิงจากหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสำหรับการควบคุมฮาร์มอนิก ณ จุดบรรจบร่วม (PCC) ให้ใช้มาตรฐานฉบับปัจจุบันและข้อกำหนดท้องถิ่นสำหรับโครงการนี้.

การเรียนรู้เพิ่มเติม: MIT OpenCourseWare บรรยายที่ 4: ตัวประกอบกำลัง. การบรรยายของ MIT อธิบายเรื่องตัวประกอบกำลังและความเพี้ยน แต่ไม่ได้ใช้แทนคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์เฉพาะของโครงการ.

คำถามที่มักถูกถาม

What does a 7 percent detuned reactor mean?

โดยปกติแล้ว ความต้านทานของเครื่องปฏิกรณ์เป็นร้อยละ 7 ของความต้านทานของตัวเก็บประจุที่ความถี่พื้นฐาน ซึ่งไม่ได้กำหนดการใช้งานที่ปลอดภัยด้วยตัวเอง.

ความถี่เรโซแนนซ์ที่ปรับลดลงถูกคำนวณอย่างไร?

สำหรับสายเชนส์แบบสมบูรณ์แบบ ให้ใช้ fr = f1 หารด้วยรากที่สองของ p โดยที่ p ป้อนเป็นทศนิยม.

Does a detuned reactor remove all harmonics?

ไม่. มันเปลี่ยนความต้านทานของสาขาและช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดเรโซแนนซ์ ประสิทธิภาพในการกรองฮาร์มอนิกต้องการการศึกษาที่ชัดเจนและวัตถุประสงค์ในการออกแบบ.

ทำไมต้องตรวจสอบระดับแรงดันของตัวเก็บประจุใหม่?

ตัวรีแอกเตอร์ในซีรีส์เพิ่มแรงดันไฟฟ้าสุดปลายของตัวเก็บประจุและกระแสฮาร์มอนิกสามารถเพิ่มความเครียดได้ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบัสเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพอ.

บันทึกทางวิศวกรรมฉบับสุดท้าย: ให้ถือว่าสูตรคำนวณและรายการตรวจสอบเป็นเครื่องมือในการคัดกรอง การติดตั้ง การป้องกัน การทดสอบการใช้งาน และการทดสอบขณะมีกระแสไฟฟ้า จะต้องดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสม โดยใช้แบบที่ได้รับอนุมัติ คู่มือผลิตภัณฑ์ การศึกษา และขั้นตอนความปลอดภัยของหน้างาน.

For incoming measurements, review detuned-reactor inductance tolerance and test comparability.