氣體放電燈裝置中的無功功率補償

氣體放電燈裝置中的無功功率補償如果電路中沒有專門的補償電容,則熒光燈-鎮流器接入網絡時設置的功率因數很低,在0.5-0.55範圍內。在順序包含兩個燈的電路中(例如,2ABZ-40 型控制裝置),功率因數達到 0.7,並且在具有“分相”原理的兩個燈的電路中(例如,a 2UBK-40 型控制裝置) — 0.9 — 0.95。

在低功率因數的情況下,網絡中的電流會增加,這可能需要增加電線的橫截面、網絡設備的標稱數據和變壓器的功率。網絡損失也有所增加。由於這些原因,PUE 直到最近才要求將安裝燈的地方的功率因數提高到 0.95。

然而,原則上,當電容器安裝在屏蔽上並為整組燈提供服務時,單獨的無功功率補償(直接在燈上)和組補償都是可能的。

組補償具有某些優勢:組電容器比目前使用的不是專門為給定應用設計的單個隨機電容器更可靠、更耐用。根據一些計算,集體補償也比個人補償更經濟。

使用一種或另一種補償系統的可行性有待進一步研究,問題的解決將特別取決於行業將採用何種新型組電容器和單個電容器。

同時,當根據雙燈啟動電路在我們的裝置中幾乎完全使用鎮流器時,補償問題可以說是自動解決了:用於在燈電路中產生超前電流的相同電容器也提供了一個功率係數增加到約 0.92。

MGL 和 DRL 燈都使用單獨和組無功功率補償。

DRL-PRA 燈組的功率因數約為 0.57,如上所述,這會導致更重的網格。無功功率補償可以減輕網絡負擔,但反過來又涉及安裝相對昂貴的單個或組電容器。

根據現有數據,為了將帶弧光燈的 220 V、50 Hz 網絡中的功率因數提高到 0.9 — 0.95,必須安裝具有以下功率的電容器(每個燈):

燈功率,W 1000 750 500 250 電容,μF 80 60 40 20

這種容量的電容器目前不可用,這限制了單獨補償的使用。工業生產的電容器中,最合適的是容量為 10 μF、電壓為 600 V 的 MBGO 型金屬紙電容器。這些電容器必須並聯並安裝在鋼盒中(例如,用於功率為 1000 W 的燈,需要尺寸為 380x300x200 mm 的盒子)以及確保電容器在關閉後快速放電的放電電阻器。

放電電阻 R 由公式 Ohm 確定:

其中電容器 Q 的無功功率 kvar 由下式求得

其中 C 是電容器的電容,μF; U——電容器端電壓,kV。

對於電容為 10 μF 的 MBGO 電容器,無功功率 Q 為 0.15 kvar。對於 1000 瓦的燈,可以接受 620,000 歐姆的碳塗層電阻,對於 750 瓦的燈,可以接受 825,000 歐姆的電阻。

在組補償裝置中,所需的電容器功率 Q 可由以下公式確定

式中 P——裝機功率,kW,包括鎮流器損耗; φ1 和 φ2 是對應於所需 (φ2) 和初始 (φ1) 功率因數值的相移角。

要將每 1 kW 裝機功率的功率因數從 0.57 提高到 0.95,需要 1.1 kvar 電容器。對於組補償,可以使用容量為 25 kvar 的 KM-0.38-25 型三相紙質油電容器,以及其他功率較小的電容器,例如 10 kvar。

一種可能的群線功率因數補償群線連接方案

米。 1、一種可能的帶群線功率因數補償的群線連接方案

KM-0.38-25電容放電時電阻切換電路

米。 2. 電容KM-0.38-25加入放電電阻方案

每個 25 kvar 電容器足以用於 22 kW 組,包括鎮流器損耗。這些組可以在電容器設備後面分支,如圖 1 所示。 1、使用KM-0.38-25電容的線路,機器斷路器整定不超過40A,每條並聯線路電流為36A。

電容器KM-0.38-25的放電電阻,由第一個公式計算,不應超過87,000歐姆。每個電容可配一個U1型管電阻,功率為150W,電阻為40000歐姆,兩節20000歐姆按圖1連接。 2.

電容器和電阻器一起安裝在鋼製機櫃的屏蔽附近,通常在一個機櫃中安裝三到五個。五個電容器的機櫃尺寸為 1250 x 1450 x 700 mm。

變電站中無功功率的組補償可以使用組裝在電池中的相同 KM 電容器並使用進線櫃將它們連接到變電站母線來完成。

“Tyazhpromelectroproject”所做的比較計算表明,沿面板組線路進行無功功率補償的方案在經濟上幾乎等同於沒有無功功率補償的方案。但是,可能會優先考慮補償選項,它在電源的高壓側具有額外的優勢。而且,在所有因補償不足導致需要加大變壓器功率的情況下,補償的可行性是毋庸置疑的。

在變壓器連接過補償負載或市電高壓側存在過補償的情況下,建議拒絕無功補償。

綜上所述,照明網絡中的無功功率補償問題不能脫離電源問題的全譜解決,也不能因地制宜。

可以補充的是,如果供電照明網絡非常短,則在組屏附近安裝電容器很難減少導電金屬的消耗,儘管它可能導致組數減少。根據車間的大小和照明控制要求,後者可能重要也可能不重要。

因此,在許多情況下,解決 DRL 燈裝置中無功功率補償的必要性和方法問題完全在電力供應商的能力範圍內。

工業上研製開發日間行車燈用專用可靠電容,耐用又便宜,將有可能回到單獨無功補償是否方便的問題;當使用 MBGO 之類的電容器時,單獨補償顯然是不合適的。但是,必須始終牢記將電容器安裝在控制裝置中或通常靠近燈的重要操作優勢,即在關閉電容器時與燈同時。

一些公司現在提供帶有補償電容器的鎮流器。有了後者的可靠設計,這當然非常方便。

我們建議您閱讀:

為什麼電流是危險的?