PFC систем дэх конденсаторын контакторын эвдрэлийн нийтлэг горимууд

Гэнэтийн эрчим хүчний хүчин зүйлийн залруулга (PFC) банкны бүтэлгүйтэл нь үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад их хэмжээний үйл ажиллагааны зардал үүсгэдэг. Та эрчим хүчний хүчин зүйл муутай тул зохицуулалтын торгуультай байнга тулгардаг. Та орон нутгийн дулааны үйл явдлын эрсдэлтэй. Чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүд бүтэлгүйтсэн үед та шугамын бүрэн зогсолтыг мэдэрч магадгүй юм. Багтаамжийн ачааллыг солих нь цахилгааны дэд бүтцэд өвөрмөц, хатуу сорилтуудыг бий болгодог. PFC системд ашигладаг стандарт контакторууд нь ихэвчлэн сүйрлийн дутуу гэмтэлтэй тулгардаг. Тэд эрч хүч өгөх үед гарч буй хэт их цахилгаан хүчийг зүгээр л даван туулж чадахгүй. Энэхүү нийтлэл нь байгууламжийн инженерүүд болон худалдан авах ажиллагааны багуудад нарийн оношилгооны тогтолцоог өгдөг. Та эдгээр бүтэлгүйтлийн үндсэн шалтгааныг хэрхэн хурдан тодорхойлох талаар сурах болно. Бид танд зөв орлуулалтыг тодорхойлоход туслах нотолгоонд суурилсан матрицыг өгдөг конденсаторын контактор . Үндсэн физикийг ойлгосноор та дахин гэмтэхээс сэргийлж, системийн урт хугацааны найдвартай байдлыг хангаж чадна.

Гол арга хэмжээ

• Стандарт цахилгаан механик контакторууд нь тэг эсэргүүцэлтэй гүйдэл (150х хүртэл нэрлэсэн) ба түр зуурын сэргээх хүчдэл (TRV) зэргээс шалтгаалан PFC системд бүтэлгүйтдэг.

• Хамгийн түгээмэл эвдрэлийн дөрвөн горим нь контакт гагнуур, дахин цохилтын эвдрэл, оролтын өмнөх эсэргүүцэл (PIR) шаталт, механик холболтын эвдрэл юм.

• Тохируулагч реакторуудыг нэвтрүүлэх нь ачааллыг бууруулж, харин контакторын тогтвортой байдлын дулааны шаардлагыг бүрмөсөн өөрчилдөг.

• Эрчим хүчний хүчин зүйлийн залруулгын контакторыг солихын тулд сэлгэн залгах давтамж, ачааллын бүтэц (хувь хүний ​​ба банктай) болон гармоник гажуудлын (THDv) хязгаарыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.

Бүтэлгүйтлийн физик: PFC банкууд яагаад стандарт контактуудыг устгадаг вэ?

Контаторын нас баралтыг ойлгохын тулд багтаамжийн шилжүүлгийн физик бодит байдлыг харах шаардлагатай. Бүрэн цэнэггүй болсон конденсатор нь хүчдэл өгөх үед бараг тэг эсэргүүцэлтэй богино залгааны үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь хүчтэй гүйдлийн гажиг үүсгэдэг. Тусдаа PFC нэгжүүд нэрлэсэн гүйдлээс 30 дахин их оргил үеийг харж болно. Гэсэн хэдий ч банктай эсвэл бүлэг PFC системүүд нь илүү сөрөг орчинтой байдаг. Эдгээр архитектурт зэргэлдээх цэнэглэгдсэн конденсаторууд шинээр холбогдсон шат руу шууд урсдаг. Тэд үндсэн цахилгаан трансформаторын эсэргүүцлийг тойрч гардаг. Та ердийн гүйдэлээс 150 дахин их оргилыг харж болно. Эдгээр түр зуурын давтамжууд нь ихэвчлэн 2-оос 15 кГц-ийн хооронд маш өндөр давтамжтайгаар хэлбэлздэг.

Эрчим хүчийг суллах нь мөн адил хор хөнөөлтэй үзэгдлийг бий болгодог. Та түр зуурын сэргээх хүчдэлийг (TRV) удирдах ёстой. Та багтаамжийн ачааллыг тасалдуулахад физик таны эсрэг ажилладаг. Гүйдэл нь хүчдэлийг яг 90 градусаар хүргэдэг тул тэг огтлолцох үед гүйдлийг тасалснаар конденсатор нь системийн хүчдэлийн оргил үед бүрэн цэнэглэгддэг. Асар их хүчдэлийн дифференциал нь контакторын нээлтийн контактууд дээр нэн даруй үүсдэг. Энэ дифференциал нь ихэвчлэн системийн хүчдэлийн 2.0 пу (нэгж)-ээс хэтэрдэг.

Энэхүү хатуу хослол нь стандарт тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийг баталгаажуулдаг. Та хаах үед хүчтэй дулааны стресстэй тулгардаг. Та нээх үед хэт диэлектрик стресстэй тулгардаг. Эдгээр нөхцлүүд нь стандарт AC-3 гүйдлийн контакторуудыг ашиглахыг хатуу хориглодог. Мэргэшсэн бууруулах арга хэмжээ авахгүй бол стандарт нэгжүүд өөрсдийгөө хурдан устгах болно.

Конденсаторын контактын эвдрэлийн дөрвөн нийтлэг горим

Алдаа дутагдлын механизмыг яг таг тодорхойлох нь зөв залруулах арга хэмжээг хэрэгжүүлэхэд тусална. Системийн операторууд ихэвчлэн дөрвөн үндсэн алдааны горимтой тулгардаг. Бид үндсэн механизмууд болон тэдгээрийн холбогдох үйл ажиллагааны шинж тэмдгүүдийг судлах болно.

1. Холбоо барих гагнуур (Бүтэлгүйтэл)

   Хэт их гүйдэл нь механизмыг бүрэн хаах даралтанд хүрэхээс өмнө контакт материалыг хайлуулдаг. Орон нутгийн Joule халаалт нь контактын нүүрийг шингэн металл болгон хувиргадаг. Тэд нэн даруй нийлдэг. Шинж тэмдгийн хувьд контактор нь хаалттай байрлалд механик гацсан хэвээр байна. Энэ нь конденсаторын шатыг сүлжээнд байнга холбодог. Та системийн хэт залруулга эсвэл хүчтэй гармоник резонансыг ажиглах болно.

2. Дахин цохилтын гэмтэл (Эвдрэл гэмтэл)

   Хэлхээ нээх үед тусгаарлах контактуудын хоорондох диэлектрик орчин нь тусгаарлагч шинж чанараа хурдан сэргээх ёстой. Хэрэв энэ нь TRV-ийн хурдацтай өсөлтийг тэсвэрлэж чадахгүй бол нум нь цоорхойгоор дахин асдаг. Үүнийг бид ажил хаялт гэж нэрлэдэг. Сүлжээнд өндөр давтамжийн хүчдэлийн шилжилтийн шинж тэмдэг илэрдэг. Та мөн их хэмжээний нүүрстөрөгчжүүлсэн контакт гадаргуу болон нуман хоолойн хурдацтай элэгдэлд өртөх болно.

3. Pre-Insertion Resistor (PIR) Burnout

   Мэргэшсэн контакторууд нь утастай резистортой хослуулсан эрт үеийн туслах контактуудыг ашигладаг. Эдгээр резисторууд нь үхлийн аюултай оргил үеийг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь дулааны хатуу хязгаарлалттай байдаг. Хэрэв таны шилжих давтамж резисторуудын дулааны тархалтын хязгаараас хэтэрсэн бол тэдгээр нь хэт халдаг. Та шатсан резистор блокуудыг анзаарах болно. Та нээлттэй хэлхээний туслах замыг олж болно. Үүний дараа удалгүй гол контактууд нь гагнуурын ажилд бүрэн өртөх болно.

4. Механик үйл ажиллагааны механизмын доройтол

   Дахин давтагдах өндөр давтамжийн гүйдлийн улмаас үүссэн хүчтэй цахилгаан соронзон хүч нь дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд физик дарамт учруулдаг. Арматур, буцах булаг, хуванцар холбоосууд нь асар их цохилтын долгионыг тэсвэрлэдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд та удаан ажиллагаатай байгааг анзаарах болно. Энэ нэгж бүрэн бус хаагдаж, нэг үе шаттай байж болзошгүй. Ороомогоос гарч буй чанга, байнгын хувьсах гүйдлийн чимээ ихэвчлэн механик түгжрэлээс өмнө гардаг.

Талбайн оношлогоо: Контаторын эвдрэлийн үндсэн шалтгааныг тусгаарлах

Талбайн нарийн оношилгоо нь эд ангиудыг сохроор солихоос сэргийлдэг. Та стандарт хэмжилтийн сохор цэгүүдийг даван туулах ёстой. Стандарт мультиметр болон эрчим хүчний чанарын үндсэн анализаторууд ихэвчлэн микросекундын түвшний шилжилтийг бүхэлд нь алддаг. Тэдэнд шаардлагатай түүвэрлэлтийн хувь хэмжээ дутагдаж байна. Оргил болон TRV-ийн нарийвчлалыг оношлоход осциллограф шаардлагатай. Та үүнийг өндөр зурвасын өргөнтэй гүйдлийн мэдрэгчтэй хослуулах ёстой. Эдгээр хэмжилтийн хувьд стандарт Rogowski ороомог ашиглахаас зайлсхий. Тэд МГц-ийн түвшний түр зуурын хэлбэлзлийг үнэн зөв авах гэж тэмцдэг.

Амжилтгүй болсон нэгж бүр дээр харааны болон механик шалгалтыг хатуу хийнэ. Өөрийн хандлагыг стандартчилахын тулд дараах хяналтын хуудсыг ашиглана уу.

• Одоогийн үйл ажиллагааны тоолуурыг үйлдвэрлэгчийн заасан цахилгаан ашиглалтын хугацаатай харьцуулж шалгана уу.

• PIR блокуудыг өнгөний өөрчлөлт эсвэл дулааны гажилтын анхны шинж тэмдгүүд байгаа эсэхийг шалгана уу.

• Микро-ом туршилтын төхөөрөмжийг ашиглан туйл хоорондын контактын эсэргүүцлийг хэмжинэ. Энэ нь сүйрлийн гагнуур хийхээс өмнө эрт үе шатанд элэгдлийг илрүүлдэг.

• Туслах контактын гүүрний физик тохируулгыг шалгана уу.

Та мөн системийн түвшний гармоник үнэлгээг хийх ёстой. Контаторын эвдрэл нь хувьсах давтамжийн хөтчүүдийг (VFD) саяхан суулгасантай холбоотой эсэхийг шалгана уу. VFD нь шугаман бус ачааллыг бий болгодог. Өндөр хүчдэлийн нийт гармоник гажуудал (THDv) нь диэлектрик хүчдэлийн үл үзэгдэх өсгөгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. THDv нь IEEE 519-ийн 8%-иас хэтэрсэн тохиолдолд таны контактор дээрх дулааны болон диэлектрик ачаалал экспоненциалаар нэмэгддэг.

Реакторыг тохируулах нь контакторын үүрэгт үзүүлэх нөлөө

Инженерүүд гармоник резонансын асуудлыг засахын тулд цуврал реакторуудыг (баглзуурууд) нэмж оруулдаг. Сүлжээнд үр дүнтэй боловч энэ өөрчлөлт нь контакторын шаардлагыг эрс өөрчилдөг. Та үйл ажиллагааны стрессийн томоохон өөрчлөлттэй тулгарч байна.

Реакторууд довтолгооны хүчийг амжилттай хязгаарладаг. Тэд амин чухал эсэргүүцлийг нэвтрүүлдэг. Энэ нь ихэвчлэн стандарт контакторууд нь гагнуургүйгээр анхны хийцийг тэсвэрлэх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч реакторуудыг тааруулах нь тогтвортой төлөвийн гүйдлийн үржүүлэгчийг зайлшгүй нэмэгдүүлдэг. Конденсатор дээрх хүчдэл нэмэгдэж, улмаар контактороор дамжуулан илүү өндөр тасралтгүй гүйдэл татдаг.

Доорх хүснэгтэд тодорхойлсон хэмжээсийн бодит байдлыг авч үзье. Доод эрэмбийн гармоникуудыг хаахын тулд тайлах хувь нэмэгдэх тусам тасралтгүй гүйдлийн торгууль нэмэгдэнэ.

Аж үйлдвэрийн стандартууд нь эдгээр өөрчлөгдсөн дулааны профайл дээр үндэслэн зэрэглэлийг бууруулах хатуу шаардлагыг шаарддаг. Хэрэв та боомилогдсон PFC системд стандарт цахилгаан механик контакторуудыг ашигладаг бол тэдгээрийн үнэлгээг маш ихээр бууруулах хэрэгтэй. Конденсаторын нэрлэсэн гүйдлээс дор хаяж 1.5 дахин их хэмжээний контакторыг тохируулах шаардлагатай. Энэхүү үнэлгээг бууруулах дүрмийг хэрэгжүүлэхгүй байх нь дулааны хэт ачааллыг баталгаажуулдаг. Сонгосон эсэхээ шалгаарай цахилгаан хүчин зүйлийн залруулгын контактор эзэлж байна. ороомог шатаахаас сэргийлэхийн тулд энэ тасралтгүй гүйдлийн торгуулийг

Үнэлгээний хүрээ: Зөв солих контактыг тодорхойлох

Гэмтсэн нэгжийг шинэчлэхийн тулд техник хангамжийг өөрийн сүлжээний топологитой тааруулах шаардлагатай. Та ерөнхийдөө гурван өөр шийдлийн ангиллыг үнэлдэг. Тус бүр нь тодорхой давуу тал, хязгаарлалттай байдаг.

Ангилал 1: Конденсаторын даацын контакторууд (PIR-тай)

Эдгээр нэгжүүд нь суурилуулсан урьдчилан цэнэглэх резисторуудыг ашигладаг. Тэд үндсэн контактын хаалтыг хэдэн миллисекундээр хойшлуулдаг. Эсэргүүцэл нь сүйрлийн оргилыг шингээдэг. Эдгээр нь бага-дунд шилжих давтамжийг мэдэрдэг, олон шатлалт банктай PFC системүүдэд хамгийн сайн тохирохыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч тэд мэдэгдэхүйц сул талтай. Хэрэв PFC хянагч цагт хэт олон үйлдэл хийх тушаал өгвөл тэдгээр нь дулааны хэт ачаалалд өртөмтгий хэвээр байна.

2-р ангилал: Вакуум контакторууд

Вакуум технологи нь нуман унтраах физикийг бүрэн өөрчилдөг. Контактууд нь битүүмжилсэн вакуум саванд ажилладаг. Энэ нь диэлектрикийг нөхөн сэргээх онцгой хурдыг өгдөг. Вакуум цоорхой нь 20 кВ/мкс-ээс их үед сэргэдэг. Агаар нь зөвхөн 0.1-0.5 кВ/мкс-ийг удирддаг. Энэ нь дахин цохилтын гэмтлийг үр дүнтэй арилгадаг. Эдгээр нь хүнд үйлдвэрийн орчин, өндөр давтамжийн хэрэглээ, том KVAR банкуудад хамгийн тохиромжтой. Тэдний гол дутагдал нь анхны хөрөнгийн зардал ихтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдний өндөр цахилгаан тэсвэрлэх чадвар нь эрт солих хэрэгцээг нөхдөг.

Ангилал 3: Стандарт цахилгаан механик контакторууд (үнэлгээ буурсан)

Та хэт том хэмжээтэй стандарт контакторуудыг зөвхөн их боогдсон эсвэл саармагжуулсан хэлхээнд ашиглаж болно. Эдгээр тохиргоонд байнгын гүйдэл хязгаарлагч реакторууд нь гүйдлийг математикийн хувьд удирддаг. Тэд том реакторууд аль хэдийн байгаа системүүдэд хамгийн сайн тохирохыг санал болгодог. Та 1.5x тасралтгүй гүйдлийн бууралтын коэффициентийг хатуу хэрэглэх ёстой.

Худалдан авахаасаа өмнө та хатуу дагаж мөрдөх параметрүүдийг шалгах ёстой. Тодорхойлсон эсэхийг баталгаажуулна уу конденсаторын контактор, чадлын хүчин зүйлийн залруулгын контактор нь багтаамжийг солих IEC 62271-106 стандартад албан ёсоор нийцдэг. Өдөрт хүлээгдэж буй шилжих мөчлөгийг үнэл. Урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд өдөр тутмын үйл ажиллагааны ачааллыг контакторын хамгийн их цахилгаан тэсвэрлэх чадвартай харьцуулж үзээрэй.

Дүгнэлт

PFC банкинд бүтэлгүйтсэн контакторыг шинэчлэх эсвэл солих нь хэзээ ч энгийн ганцаарчилсан солилцоо биш юм. Та контакторын нумыг унтраах болон ачааллыг зохицуулах чадварыг конденсаторын банкны тусгай бүтэцтэй шууд тааруулах ёстой. Реактор эсвэл зэргэлдээ цэнэглэгдсэн конденсатор зэрэг системийн хувьсагчдыг үл тоомсорлох нь дахин дахин бүтэлгүйтэхэд хүргэдэг.

Дараагийн алхам болгон бид эрчим хүчний чанарын үндсэн аудит хийхийг зөвлөж байна. Байгууламжийнхаа бодит THDv-г хэмжиж, жинхэнэ микросекундын оргил үеийг аваарай. Энэхүү хатуу өгөгдлийг баталгаажуулсны дараа та өндөр мэргэшсэн конденсатор эсвэл вакуум контакторын техникийн үзүүлэлтийг бүрэн итгэлтэйгээр боловсруулж болно.

Түгээмэл асуулт

Асуулт: Би конденсаторыг солиход стандарт AC-3 контактор ашиглаж болох уу?

Х: Үгүй. Стандарт AC-3 контакторууд нь багтаамжийн ачааллыг аюулгүй зохицуулахад шаардлагатай механизмгүй байдаг. Та их хэмжээний, саармаггүй гүйдлийн улмаас контакт гагнуур хийх эрсдэлтэй тулгарна. Цорын ганц үл хамаарах зүйл нь таны хэлхээнд асар их хэмжээний цуврал индукц эсвэл тохируулагч багалзуурууд байгаа бол энэ довтолгоог удирдаж болох түвшинд хатуу хязгаарладаг.

Асуулт: Миний конденсаторын контактор дээрх резисторууд яагаад шатаж байна вэ?

Х: Таны PFC систем нь үйлдвэрлэгчээс нэг цагт зөвшөөрөгдсөн сэлгэх үйлдлээс хэтэрсэн байх магадлалтай. Хурдан унадаг дугуй нь хангалттай хөргөлтөөс сэргийлдэг. Хаалт бүрийн үед резисторууд асар их энерги шингээдэг. Дулаан сэргээх хангалттай хугацаа байхгүй бол блокууд хэт халж, нүүрсээ дүүргэж, эцэст нь бүрэн бүтэлгүйтдэг.

А: Конденсаторын контактор ба ердийн контакторын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Конденсаторын контактор нь сааруулагч резистортой хослуулсан тусгайлсан эхэн үеийн туслах контактуудыг ашигладаг. Эдгээр элементүүд нь эхний гүйдлийг аюулгүйгээр хязгаарлахын тулд конденсаторыг урьдчилан цэнэглэдэг. Цаашилбал, тэдгээр нь багтаамжтай сэлгэн залгах үйл ажиллагаанд онцгой хүчтэй цахилгаан стрессийг даван туулахад зориулагдсан гагнуурын эсрэг мөнгөн хайлштай холбоо барих материалыг агуулдаг.