Mètodes de commutació per a la compensació de potència reactiva del condensador

El mètode de commutació per a la compensació de la potència reactiva del condensador és una tecnologia clau que determina l'eficàcia de la compensació, la vida útil de l'equip i la qualitat de l'energia de la xarxa. L'objectiu principal és encendre o apagar els bancs de condensadors de manera ràpida, precisa i sense problemes d'acord amb els canvis en la demanda de potència reactiva de la càrrega, evitant la "sobre-compensació" o la "infra-compensació".

 

Els següents són els mètodes de commutació principals i les seves comparacions detallades:

1. Classificació per Principi de Control

(1) Commutat-basat en voltatge

● Principi: Controla la tensió de la barra. Els condensadors s'encenen pas-per-quan la tensió cau per sota d'un límit inferior establert i s'apaguen pas-a-quan supera un límit superior establert.

● Avantatges: Control senzill, baix cost.

● Inconvenients: Regulació indirecta de la potència reactiva. Pot provocar un mal funcionament-com ara encendre els condensadors quan la càrrega és lleugera i la demanda reactiva és baixa però la tensió és baixa (al final d'una llarga línia), provocant una sobre-compensació i una tensió més alta, i viceversa. Adequat per a situacions on el nivell de tensió és la principal preocupació.

● Aplicació: primers dispositius senzills o subestacions d'usuari específiques amb requisits estrictes de tensió.

(2) Canvi basat en -potència

● Principi: Supervisa el factor de potència del sistema (PF). Els condensadors s'encenen quan el PF cau per sota d'un límit inferior establert (per exemple, 0,92 de retard) i s'apaga quan supera un límit superior establert (0,98 de retard).

● Avantatges: Controla directament el paràmetre objectiu (PF). És el mètode de control més utilitzat actualment, garanteix eficaçment els resultats de la compensació i compleix els requisits d'utilitat.

● Inconvenients: Pot provocar oscil·lacions de commutació. Per exemple, amb una càrrega lleugera, encendre fins i tot el banc de condensadors més petit pot canviar instantàniament el PF de "retard" a "principal", fent que el controlador l'apagui immediatament, donant lloc a cicles repetits.

● Aplicació: Armaris de compensació de potència reactiva per a la gran majoria d'usuaris industrials.

(3) Commutació basada en potència reactiva-

● Principi: supervisa la potència reactiva (Q) del sistema en-temps real. Un banc de condensadors s'encén quan la potència reactiva requerida supera la capacitat d'un banc, i s'apaga en cas contrari.

● Avantatges: Control més precís, bona resposta dinàmica, evita de manera efectiva les oscil·lacions de commutació, aconseguint "compensar només el que es necessita".

● Desavantatges: l'algoritme del controlador és relativament complex i el cost és lleugerament superior.

● Aplicació: Situacions que requereixen una alta precisió de compensació i freqüents variacions de càrrega. Sovint s'utilitza en combinació amb "Commutació basada en el factor de potència-" (es pot definir la prioritat).

(4) Commutació composta/integrada

● Principi: Combina dues o més de les estratègies de control anteriors amb altres limitacions (límits de tensió, límits de corrent, límits harmònics). Per exemple, s'utilitza la potència reactiva com a criteri principal alhora que es controla el factor de potència i la tensió, executant un interruptor només quan es compleixin totes les condicions.

● Avantatges: Alta intel·ligència, gran adaptabilitat, funcionament més estable i fiable.

● Inconvenients: Controlador complex, requereix una configuració acurada dels paràmetres.

● Aplicació: Moderns dispositius de compensació intel·ligents, control coordinat amb Active Power Filters (APF) / Static Var Generators (SVG).

 

2. Classificació per dispositiu de commutació (determina la velocitat i la vida útil)

(1) Interruptor del contactor(Interruptor mecànic) Commutat

● Mètode: Utilitza contactors de CA com a dispositius de commutació.

● Avantatges: Cost més baix, tecnologia madura, manteniment senzill.

● Inconvenients:

Resposta lenta (centenars de mil·lisegons a segons), no pot fer un seguiment de les càrregues que canvien ràpidament.

Corrent d'entrada elevat: pot generar corrents d'entrada desenes de vegades el corrent nominal durant el tancament, afectant els condensadors i la xarxa.

Vida útil limitada: els contactes mecànics es desgasten i es cremen fàcilment amb canvis freqüents, generant sobretensions.

No apte per a operacions freqüents.

● Aplicació: Situacions amb canvis de càrrega lents (variació diària) i sense requisits de rendiment dinàmic (la majoria d'aplicacions comercials i industrials generals).

els nostres models de contactor de CA de la següent manera:

Número de model	Tensió nominal d'aïllament (V)	Tensió nominal (V)	Corrent nominal (A)	Sota AC-6b Corrent de funcionament (A)	-Llarg termini Corrent nominal (A)	Capacitat de control nominal (kvar)
CJ19-25	690	230/400	25	17	25	12
CJ19-32			32	23	32	16
CJ19-43			46	29	43	20
CJ19-63			63	46	63	30
CJ19-95			95	63	95	44
CJ19-115			115	95	115	60
CJ19-150			150	115	150	80

 

(2) Interruptor de tiristorCommutació (-Relé d'estat sòlid).

● Mètode: utilitza anti-tiristors paral·lels (SCR) com a interruptors electrònics sense-contacte.

● Avantatges:

Commutat de zero-encreuament: s'encén a la tensió zero-creuant i s'apaga a la corrent zero-creuant, donant lloc a un corrent d'entrada mínima i sense sobretensió de commutació.

Resposta extremadament ràpida (nivell de mil·lisegons,<20ms), enabling dynamic compensation.

Llarga vida útil, permet un funcionament d'alta-freqüència.

● Inconvenients:

Alt cost.

Les pèrdues inherents (. 1W/A aprox.), requereixen dissipadors de calor i possiblement ventiladors de refrigeració.

Sensible a sobretensions i corrents.

● Aplicació: Dispositius de compensació dinàmica de càrregues amb canvis ràpids (màquines de soldadura, grues, laminadors).

(3) Interruptor compost

● Mètode: Utilitza tiristors i contactors en paral·lel. Els tiristors realitzen la commutació de zero-encreuament en el moment de l'operació i, després d'una conducció estable, el contactor es tanca per transportar el corrent d'estat estacionari-i els tiristors s'apaguen.

● Avantatges: combina els avantatges de -sense corrent d'entrada, pèrdues baixes (caiguda de tensió molt baixa al contactor en estat estacionari), cost entre els dos.

● Inconvenients: Estructura complexa, la fiabilitat depèn de la coordinació entre els dos components.

● Aplicació: situacions entre la compensació estàtica i la dinàmica, actualment una solució -eficaç i molt utilitzada.

 

3. Classificació per velocitat de resposta de compensació

● Compensació estàtica: utilitza la commutació de contactors, resposta lenta (segons o més), que s'utilitza per compensar la càrrega reactiva de base que varia lentament.

● Compensació dinàmica: utilitza tiristor o commutació híbrida, resposta ràpida (de mil·lisegons a centenars de mil·lisegons), que s'utilitza per compensar càrregues reactives de tipus{0}}impacte que fluctuen ràpidament.

 

Resum i recomanacions de selecció

Característica	Commutat de contactors	Commutat de tiristors	Commutat d'interruptor compost
Velocitat de commutació	Lent (segons)	Molt ràpid (mil·lisegons)	Ràpid (desenes de mil·lisegons)
Entrada/sobretensió	Alt	Mínim	Mínim
Pèrdues	Baixa	Relativament alt	Baixa
Cost	Baixa	Alt	Mitjana
Vida útil	Més curt (mecànic)	Llarg	Relativament llarg
Escenari d'aplicació	Compensació estàtica, càrregues estables	Compensació dinàmica, càrregues que canvien ràpidament	Compensació quasi-dinàmica, elecció rendible-

 

4. Guia de selecció:

● Definiu les característiques de càrrega: analitzeu si el patró de variació de la potència reactiva de la càrrega és lent, semblant a un-pas o molt fluctuant.

● Determinar els objectius de compensació: si l'objectiu principal és complir els requisits del factor de potència, estabilitzar la tensió o filtrar els harmònics.

● Avaluació del pressupost: equilibrar el rendiment i el cost.

● Elecció general: per a la majoria dels usuaris industrials, utilitzeu la solució jinneng "Controlador de compensació de potència reactiva JKWF-32en Factor de potència/Potència reactiva +Interruptor compostEl mètode "canviar" és l'opció principal que equilibra l'eficàcia, la velocitat i el cost. Per a condicions extremes com ara laminació o soldadura d'acer, dispositius de compensació dinàmica-commutats amb tiristor pur o més avançats.SVGes requereixen sistemes.