تجزیه و تحلیل گذرا نقش مهمی در انتخاب و پیکربندی تجهیزات بانک خازن ایفا می کند، زیرا مستقیماً به عملکرد ایمن و پایدار سیستم قدرت، طول عمر تجهیزات و عملکرد پایدار نیروگاه مربوط می شود.
ROCKERHILL بانکهای خازن برند بینالمللی را که استانداردهای IEC و CFE را برای پروژه Aquatech در آمریکای شمالی برآورده میکنند، عرضه کرد و گزارشهای تست کیفیت توان زیر را ارائه کرد:
- اندازهگیری و تجزیه و تحلیل هارمونیک: ضبط دقیق مولفههای هارمونیک مرتبه{{0} بالا، دامنهها و نرخهای اعوجاج موجود در شبکه برق.
- ارزیابی ریسک تشدید: ارزیابی رزونانسهای موازی یا سری بالقوه بین ساختار شبکه برق موجود و خازنهایی که قرار است نصب شوند. این یک گام اصلی برای جلوگیری از خرابی های فاجعه بار سیستم است.
- محاسبه ضریب جبران توان راکتیو: با کمی کردن دقیق توان راکتیو مورد نیاز سیستم، مبنایی مستقیم برای انتخاب ظرفیت خازن فراهم میکند.
- تحلیل گذرا
در بازار چین، تجزیه و تحلیل گذرا اجباری نیست، اما در آمریکای شمالی، ROCKERHILL مطالعات کامل کیفیت توان شامل تجزیه و تحلیل گذرا را ارائه کرد.
به عبارت ساده، تجزیه و تحلیل گذرا ولتاژ و جریانی را که یک خازن ممکن است در لحظه تغییر ناگهانی سیستم (مانند عملکرد سوئیچینگ، خطا، برخورد صاعقه و غیره) به مراتب بیش از مقادیر عادی تحمل کند، نشان می دهد. اگر آنالیز گذرا نادیده گرفته شود و بانک های خازن فقط بر اساس پارامترهای{2}حالت ثابت انتخاب شوند، خازن ها در لحظه سوئیچینگ یا در هنگام خطاهای سیستم بسیار آسان می توانند آسیب ببینند.
در زیر جنبه های کلیدی آنالیز گذرا در خازن آورده شده استبانکانتخاب:
1. تعیین توانایی مقاومت در برابر ولتاژ ضربه (هماهنگی عایق)
اضافه ولتاژ سوئیچینگ: هنگامی که یک بانک خازن به شبکه برق وصل یا قطع می شود، نوسانات فرکانس بالا به دلیل وجود اندوکتانس و خازن در مدار می تواند منجر به اضافه ولتاژ سوئیچینگ شود. دامنه این اضافه ولتاژ ممکن است دو برابر ولتاژ نامی یا حتی بیشتر باشد.
تأثیر انتخاب: حداکثر مضرب اضافه ولتاژ باید از طریق شبیه سازی گذرا محاسبه شود تا سطح عایق نامی و ولتاژ مقاومت بین{0}الکترودی خازن انتخاب شود. اگر سطح انتخاب شده خیلی پایین باشد، منجر به خرابی دی الکتریک می شود.
اضافه ولتاژ صاعقه: اگرچه عمدتاً توسط برقگیرها محافظت می شود، تجزیه و تحلیل گذرا به ارزیابی توزیع ولتاژ باقیمانده در پایانه های خازن در هنگام وقوع موج صاعقه کمک می کند و از هماهنگی عایق مناسب اطمینان حاصل می کند.
2. بررسی توانایی مقاومت در برابر جریان افزایشی (پایداری حرارتی و پایداری دینامیکی).
جریان هجومی: در لحظه ای که یک خازن روشن می شود، معادل اعمال ولتاژ ناگهانی به یک خازن بدون شارژ است که جریان هجومی عظیمی ایجاد می کند. دارای فرکانس بالا و دامنه بزرگ (تا ده ها یا حتی صدها برابر جریان نامی).
تاثیر انتخاب:
اجزای داخلی: فیوزها و قطعات اتصال داخل خازن باید بتوانند تنش مکانیکی (نیروی الکترودینامیکی) را بدون ذوب یا تغییر شکل تحمل کنند.
اجزای خارجی: هنگام انتخاب یک خازن، لازم است حداکثر مضربی جریان هجومی مجاز را تأیید کنید، که مستقیماً تعیین میکند که آیا یک راکتور محدودکننده جریان سری-و انتخاب پارامترهای راکتور (نرخ راکتانس) نیاز است یا خیر.
جریان اتصال کوتاه: هنگامی که یک خطای اتصال کوتاه در خارج یا داخل بانک خازن رخ میدهد، خازنهای فازهای غیر معیوب به نقطه خطا تخلیه میشوند و جریان تخلیه زیادی تولید میکنند.
تأثیر انتخاب: پوشش خازن، پایانه ها و اتصالات داخلی باید دارای پایداری دینامیکی کافی (مقاومت در برابر نیروهای الکترودینامیکی) و پایداری حرارتی برای جلوگیری از انفجار یا آتش سوزی باشد.
3. از اضافه ولتاژ و جریان بیش از حد تشدید اجتناب کنید.
تقویت هارمونیک و رزونانس: هارمونیک های پس زمینه در سیستم های قدرت وجود دارد. هنگامی که یک خازن متصل می شود، یک مدار LC با اندوکتانس سیستم تشکیل می دهد. اگر پارامترها به درستی مطابقت نداشته باشند، رزونانس موازی یا سری ممکن است در یک فرکانس هارمونیک خاص رخ دهد.
تاثیر انتخاب: آنالیز گذرا الکترومغناطیسی (EMT) می تواند پاسخ فرکانس را تحت شرایط عملیاتی مختلف شبیه سازی کند و نقاط تشدید بالقوه را شناسایی کند. بر این اساس می توان نسبت راکتانس سری مناسبی (مانند 6، 7، 12 و غیره) انتخاب کرد تا از منابع هارمونیک اصلی (مانند هارمونیک های 5، 7 و 3)، جلوگیری از گرم شدن بیش از حد خازن، کوتاه شدن طول عمر خازن و یا حتی آسیب دیدن در اثر بار زیاد جلوگیری شود.{8}
4. استراتژی های کنترل و تنظیمات حفاظتی را بهینه کنید
زمان بندی سوئیچینگ: تجزیه و تحلیل گذرا می تواند به تعیین زمان بهینه سوئیچینگ برای به حداقل رساندن جریان هجومی و اضافه ولتاژ کمک کند.
تنظیمات حفاظتی: تنظیمات حفاظت رله برای بانک های خازن باید در برابر فرآیندهای گذرا معمولی (مانند جریان هجومی) مقاومت کنند و در عین حال بتوانند به طور حساس به خطاها پاسخ دهند. فقط از طریق شبیهسازی گذرا دقیق میتوان مقادیر معقولی تأخیر و عمل را برای جلوگیری از خاموش شدن کاذب یا عدم قطعیت تنظیم کرد.
5. ارزیابی تأثیر بر سایر تجهیزات در سیستم.
فرآیندهای گذرا ایجاد شده توسط سوئیچینگ خازن نه تنها بر خود خازن تأثیر می گذارد، بلکه از طریق شینه نیز منتشر می شود و سایر تجهیزات حساس روی همان شینه (مانند مبدل های فرکانس، ابزار دقیق و ترانسفورماتورها) را تحت تأثیر قرار می دهد.
هنگام انتخاب خازن، لازم است در نظر بگیرید که آیا بانک خازن تداخل الکترومغناطیسی جدی (EMI) ایجاد می کند یا خیر. در صورت لزوم باید یک دستگاه فیلتر اضافه شود یا روش سیم کشی تغییر کند.
خلاصه: پارامترهای کلیدی در فرآیند انتخاب به تحلیل گذرا بستگی دارد.
هنگام انتخاب بانک های خازن، تعیین پارامترهای کلیدی زیر به شدت بر تحلیل گذرا متکی است:
- ولتاژ نامی: افزایش ولتاژ ناشی از-اضافه ولتاژ و هارمونیک های طولانی مدت باید در نظر گرفته شود.
- سطح عایق: با حداکثر ولتاژ عملیاتی و اضافه ولتاژ صاعقه تعیین می شود.
- مضرب جریان هجومی مجاز: تعیین می کند که آیا یک راکتور محدود کننده جریان-نیاز است یا خیر.
- راکتانس: برای سرکوب جریان هجومی و اجتناب از نقاط تشدید هارمونیک استفاده می شود.
- پارامترهای مقاومت دشارژ/سیم پیچ تخلیه: اطمینان حاصل کنید که ولتاژ باقیمانده در مدت زمان مشخص پس از قطع برق به یک مقدار مطمئن کاهش می یابد تا از اضافه ولتاژ در حین بسته شدن مجدد جلوگیری شود.
Cنتیجه گیریs:
انتخاب بانک های خازنی بدون آنالیز گذرا مناسب نیست. در سیستمهای قدرت مدرن، بهویژه در محیطهایی با تعداد زیاد دستگاههای الکترونیکی قدرت (تولید کننده هارمونیک) و عملیات مکرر، شبیهسازیهای گذرا الکترومغناطیسی دقیق (مانند استفاده از نرمافزارهایی مانند PSCAD/EMTDC یا ATP{1}}EMTP) برای شبیهسازی شرایط عملیاتی مختلف و اطمینان از اینکه خازنهای انتخابشده نه تنها کار میکنند، بلکه برای مدت طولانی و ایمن نیز کار میکنند، ضروری است.
درباره راکرهیل
ROCKERHILL یک شرکت مهندسی بین المللی است که در قنات، تصفیه آب و آب و برق تخصص دارد. در زیرساختهای پیچیده آب، بهویژه در ایستگاههای پمپاژ با الزامات بسیار بالا برای تداوم برق، یک راهحل قوی با کیفیت توان مبتنی بر تجزیه و تحلیل دادههای عمیق بسیار مهمتر از یک محصول استاندارد شده است که صرفاً بر اساس تجربه انتخاب شده است. ما فقط تجهیزات نمی فروشیم. ما برای زیرساختهای حیاتی مشتریانمان بهبودهای-درازمدت امنیت و بهرهوری انرژی ارائه میکنیم.
