تعويض القدرة التفاعلية في التركيبات المزودة بمصابيح تفريغ الغاز
إذا لم تكن هناك مكثفات تعويضية خاصة في الدائرة ، فإن عامل الطاقة الخاص بمصباح الفلورسنت - مجموعة الصابورة عند الاتصال بالشبكة يكون منخفضًا جدًا ويتراوح بين 0.5 - 0.55. في الدوائر ذات التضمين المتسلسل لمصباحين (على سبيل المثال ، جهاز تحكم من النوع 2ABZ-40) ، يصل عامل القدرة إلى 0.7 ، وفي الدوائر ذات المصباحين اللذين يعملان وفقًا لمبدأ "الطور المنفصل" (على سبيل المثال ، أ جهاز تحكم من النوع 2UBK-40) - 0.9 - 0.95.
مع عامل الطاقة المنخفض ، تزداد التيارات في الشبكة ، الأمر الذي قد يتطلب زيادة في المقطع العرضي للأسلاك ، والبيانات الاسمية لأجهزة الشبكة وقوة المحولات. كما تزداد خسائر الشبكة إلى حد ما. لهذه الأسباب ، تطلب PUE حتى وقت قريب زيادة عامل الطاقة إلى 0.95 بالفعل في الأماكن التي يتم فيها تثبيت المصابيح.
من حيث المبدأ ، من الممكن من حيث المبدأ تعويض القدرة التفاعلية الفردية - مباشرة عند المصابيح - والتعويض الجماعي ، عندما يتم تركيب المكثفات على الدروع وتخدم مجموعة كاملة من المصابيح.
يتمتع تعويض المجموعة بمزايا معينة: يمكن أن تكون المكثفات الجماعية أكثر موثوقية وأكثر متانة من المكثفات العشوائية الفردية المستخدمة حاليًا والتي لم يتم تصميمها خصيصًا للتطبيق المحدد. وفقًا لبعض الحسابات ، يعد تعويض المجموعة أيضًا أكثر اقتصادا من التعويض الفردي.
تخضع جدوى استخدام نظام تعويض واحد أو آخر لمزيد من الدراسة وسيعتمد حل المشكلة بشكل خاص على الأنواع الجديدة من المكثفات الجماعية والفردية التي ستتبناها الصناعة.
وفي الوقت نفسه ، عندما يتم استخدام كوابح بشكل حصري تقريبًا في منشآتنا وفقًا لدائرة بدء من مصباحين ، يتم حل مسألة التعويض ، إذا جاز التعبير ، تلقائيًا: توفر نفس المكثفات التي تعمل على إنشاء تيار رئيسي في دائرة المصباح أيضًا زيادة معامل القدرة إلى حوالي 0.92.
يتم استخدام كل من تعويض الطاقة التفاعلية الفردية والجماعية لمصابيح MGL و DRL.
مجموعة مصابيح DRL - PRA لها عامل طاقة يبلغ حوالي 0.57 ، والذي ، كما هو مذكور أعلاه ، يمكن أن ينتج عنه شبكة أثقل. يمكن أن يخفف تعويض الطاقة التفاعلية من الشبكة ، ولكنه يتضمن بدوره تركيب مكثفات فردية أو جماعية باهظة الثمن نسبيًا.
وفقًا للبيانات المتاحة ، من أجل زيادة عامل الطاقة إلى 0.9 - 0.95 في 220 فولت ، وشبكات 50 هرتز مع مصابيح القوس ، من الضروري تثبيت المكثفات بالقدرات التالية (لكل مصباح):
قوة المصباح ، W 1000750500250 مكثفات السعة ، μF 80 60 40 20
المكثفات بهذه السعة غير متوفرة حاليًا ، مما يحد من استخدام التعويض الفردي.من بين تلك التي تنتجها الصناعة ، الأنسب هي المكثفات الورقية المعدنية من نوع MBGO بسعة 10 μF ، وبجهد 600 فولت ، يجب توصيل هذه المكثفات بالتوازي وتركيبها في صناديق فولاذية (على سبيل المثال ، من أجل a مصباح بقوة 1000 وات ، من الضروري وجود صندوق بأبعاد 380 × 300 × 200 مم) مع مقاومات التفريغ التي تضمن التفريغ السريع للمكثفات بعد إيقاف تشغيلها.
يتم تحديد مقاومة التفريغ R بالصيغة أوم:
حيث يتم العثور على القدرة التفاعلية للمكثف Q ، kvar ، من خلال النسبة
حيث C هي سعة المكثف ، μF ؛ U - مكثف الجهد الطرفي ، kV.
بالنسبة لمكثف MBGO بسعة 10 μF ، فإن القدرة التفاعلية Q تساوي 0.15 kvar. بالنسبة للمصابيح التي تبلغ 1000 واط ، يمكن قبول مقاومة مطلية بالكربون تبلغ 620.000 أوم ، أما المصابيح التي تبلغ 750 وات فهي مقاومة 825.000 أوم.
في التركيبات ذات التعويض الجماعي ، يمكن تحديد طاقة المكثف المطلوبة Q بالصيغة
حيث P - القدرة المركبة ، kW ، بما في ذلك خسائر الصابورة ؛ φ1 و 2 هما زاويتا إزاحة الطور المناظرتين للقيم المرغوبة (φ2) وقيم عامل القدرة الأولية (φ1).
لزيادة عامل القدرة من 0.57 إلى 0.95 لكل 1 كيلو واط من الطاقة المركبة ، يلزم وجود مكثفات 1.1 كيلو فولت. مع تعويض المجموعة ، يمكن استخدام مكثفات الزيت الورقية ثلاثية الطور من النوع KM-0.38-25 ، بسعة 25 كيلو فولت ، بالإضافة إلى المكثفات الأخرى ذات الطاقة المنخفضة ، على سبيل المثال ، 10 كيلو فولت.
أرز. 1. مخطط اتصال خط مجموعة محتمل مع تعويض عامل قدرة خط المجموعة
أرز. 2. مخطط إدراج مقاومات التفريغ مع مكثف KM-0.38-25
كل مكثف 25 kvar كافٍ لمجموعة 22 kW بما في ذلك خسائر الصابورة. يمكن تشعب المجموعات خلف مصنع المكثف كما هو موضح في الشكل. 1. بالنسبة للخطوط ذات المكثفات KM-0.38-25 ، لا يتجاوز إعداد قاطع الماكينة 40 أمبير ، والتيار لكل من الخطوط المتوازية هو 36 أ.
يجب ألا تتجاوز مقاومة التفريغ للمكثفات KM-0.38-25 ، المحسوبة بالصيغة الأولى ، 87000 أوم. يمكن تجهيز كل مكثف بمقاومة أنبوب واحد من النوع U1 بقوة 150 واط ، ومقاومة 40000 أوم ، مع قسمين من 20000 أوم متصلان وفقًا لمخطط الشكل. 2.
يتم تثبيت المكثفات والمقاومات بالقرب من الدروع في الخزانات الفولاذية ، وعادة ما تكون ثلاثة إلى خمسة في خزانة. أبعاد الخزانة لخمسة مكثفات هي 1250 × 1450 × 700 ملم.
يمكن إجراء التعويض الجماعي للطاقة التفاعلية في محطة فرعية باستخدام نفس مكثفات KM المُجمَّعة في البطاريات واستخدام الخزانات الواردة لتوصيلها بقضبان التوصيل بالمحطة الفرعية.
أظهرت الحسابات المقارنة التي أجراها مشروع "Tyazhpromelectroproject" أن الخيار مع تعويض الطاقة التفاعلية على طول خطوط المجموعة للألواح يكاد يكون مكافئًا اقتصاديًا للخيار بدون تعويض الطاقة التفاعلية. ومع ذلك ، يمكن إعطاء بعض التفضيل للخيار التعويضي ، والذي له مزايا إضافية على جانب الجهد العالي من الإمداد. علاوة على ذلك ، في جميع الحالات التي يؤدي فيها عدم التعويض إلى الحاجة إلى زيادة قوة المحول ، فإن جدوى التعويض لا جدال فيها.
يوصى برفض تعويض الطاقة التفاعلية في الحالات التي يكون فيها الحمل المفرط متصلاً بالمحول أو عندما يكون هناك تعويض زائد على جانب الجهد العالي لمزود المرافق.
مما سبق يتضح أن مسألة تعويض القدرة التفاعلية في شبكات الإضاءة لا يمكن حلها بمعزل عن مجموعة كاملة من مشاكل إمدادات الطاقة ودون دراسة تفصيلية للظروف المحلية.
يمكن إضافة أنه إذا كانت شبكات الإضاءة الإمداد قصيرة جدًا ، فإن تركيب المكثفات بالقرب من شاشات المجموعة بالكاد يقلل من استهلاك المعدن الموصل ، على الرغم من أنه قد يؤدي إلى تقليل عدد المجموعات. اعتمادًا على حجم ورشة العمل ومتطلبات التحكم في الإضاءة ، قد يكون هذا الأخير مهمًا وقد لا يكون كذلك.
وبالتالي ، في عدد من الحالات ، يكون حل مسألة الحاجة وطرق تعويض الطاقة التفاعلية في التركيبات ذات مصابيح DRL بالكامل ضمن اختصاص موردي الكهرباء.
سيكون من الممكن العودة إلى مسألة جدوى تعويض الطاقة التفاعلية الفردية بعد تطوير وتطوير صناعة المكثفات الخاصة الموثوقة لمصابيح DRL ، متينة ورخيصة ؛ عند استخدام المكثفات مثل MBGO أو ما شابه ، من الواضح أن التعويض الفردي غير مناسب. ومع ذلك ، يجب على المرء دائمًا أن يضع في الاعتبار الميزة التشغيلية المهمة لتركيب المكثفات في مجموعة التحكم أو عادةً بالقرب من المصابيح ، وهي إيقاف تشغيل المكثفات عند نفس الوقت مثل المصابيح.
تزود بعض الشركات الآن كوابح بمكثفات تعويضية.مع التصميم الموثوق لهذا الأخير ، هذا بالطبع مريح للغاية.