المكثفات والمفاعلات

مقدمة في المكثفات والمفاعلات

تشمل المفاعلة المفاعلة الحثية والمفاعلة السعوية ، ويتضمن المفاعل مفاعلة حثي (محث) ومفاعلة سعوية (مكثف). الحث له وظيفة "حجب التيار المتردد وحجب التيار المتردد" ، أي في دائرة التيار المتردد ، تُستخدم خصائص التفاعل الحثي "لتمرير التيار المستمر منخفض التردد وحجب التيار المتردد عالي التردد". المكثف لديه وظيفة "توصيل التيار المتردد وعزل التيار المتردد" ، أي في دائرة التيار المتردد ، يتم استخدام خاصية التردد الخاصة بالمفاعلة السعوية "لتوصيل التيار المتردد عالي التردد ومنع التيار المستمر منخفض التردد".

المكثفات هي أحمال سعوية ، تستخدم بشكل أساسي لتعويض الطاقة التفاعلية وتخزين الطاقة.

دالة السعة

المكثف هو الجهاز الأكثر شيوعًا في تصميم الدوائر وهو أحد المكونات السلبية. باختصار ، المكون النشط هو المكون الذي يحتاج إلى مصدر طاقة (كهرباء) ، والمكون الذي لا يحتاج إلى مصدر طاقة (كهرباء) هو المكون السلبي. غالبًا ما تلعب المكثفات دورًا مهمًا في الدوائر عالية السرعة. هناك أنواع عديدة من وظائف واستخدامات المكثفات. مثل: دور الالتفافية والفصل والتصفية وتخزين الطاقة ؛ في إتمام التذبذب والتزامن وثابت الوقت.

بشكل عام ، يشير المكثف الذي نشير إليه غالبًا إلى المكثف المتوازي المستخدم لتعويض القدرة التفاعلية. بشكل عام ، نحتاج فقط إلى الانتباه إلى ثلاث معلمات لمكثف الطاقة: الجهد المقنن ، السعة المقدرة ونوع التعويض للمكثف.

الفولطية

بشكل عام ، يتم حساب الجهد المقنن لمكثف التعويض الجزئي وفقًا لجهد التصوير ، ويتم حساب الجهد المقنن لمكثف التعويض المشترك وفقًا لجهد الخط. بشكل عام ، يجب أن تكون المكثفات قادرة على تحمل جهد التشغيل 1.1 مرة على الأقل. خذ 400V كمثال ، 400vx1.1 = 440V. لذلك ، فإن الجهد المقنن لمكثفات التعويض الشائعة الشائعة هو 440V أو 450V ، والجهد المقدر لمكثفات التعويض الجزئي هو 250V.

وظيفة المفاعل

تسمى المفاعلات أيضًا المحاثات. عندما يتم تنشيط الموصل ، فإنه سيولد مجالًا مغناطيسيًا في مساحة معينة يشغلها. لذلك ، فإن جميع الموصلات الكهربائية التي يمكن أن تحمل التيار لديها إحساس عام بالمحاثة. ومع ذلك ، فإن تحريض الموصل المستقيم الطويل المكهرب صغير ، والمجال المغناطيسي المتولد ليس قوياً. لذلك ، فإن المفاعل الفعلي عبارة عن سلك ملفوف في ملف لولبي ، وهو ما يسمى مفاعل قلب الهواء ؛ في بعض الأحيان ، من أجل جعل هذا الملف اللولبي يتمتع بمحاثة أكبر ، يتم إدخال قلب الحديد في الملف اللولبي ، والذي يسمى مفاعل قلب الحديد.

المفاعلات الشائعة المستخدمة في نظام الطاقة هي المفاعلات التسلسلية والمفاعلات المتوازية. يستخدم المفاعل المتسلسل بشكل أساسي للحد من تيار الدائرة القصيرة ، ويستخدم أيضًا على التوالي أو بالتوازي مع المكثف في المرشح للحد من التوافقيات الأعلى في شبكة الطاقة. تستخدم المفاعلات في شبكات الطاقة 220 كيلو فولت و 110 كيلو فولت و 35 كيلو فولت و 10 كيلو فولت لامتصاص الطاقة التفاعلية السعوية لشحن خطوط الكابلات. يمكن ضبط جهد التشغيل عن طريق ضبط عدد مفاعلات التحويل. مفاعل تحويلة EHV له وظائف مختلفة لتحسين عملية الطاقة التفاعلية ذات الصلة لنظام الطاقة.

عندما يتم استخدام المفاعل التسلسلي لتعويض الطاقة التفاعلية ، فإنه يستخدم بشكل أساسي في سلسلة مع المكثف. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في قمع التوافقية ومنع التضخيم التوافقي أو الرنين الناجم عن المكثف المتصل بالدائرة.

بالنسبة للمفاعلات المتسلسلة ، نحتاج عمومًا إلى الانتباه إلى أربع معلمات ، وهي الجهد المقنن للمكثف المطابق ، وسعة المفاعل ، ومعدل التفاعل ، ونوع التفاعل.

الفولطية المقدرة لمكثف الدعم

عندما يتم توصيل المفاعل في سلسلة مع الطرف الأمامي للمكثف ، سيتم زيادة جهد العمل للمكثف ، وعامل الزيادة = 1 / (معدل التفاعل الأول). إذا أخذنا معدل مفاعلة 7٪ كمثال ، تحت نظام 400 فولت ، فإن الفولطية المقدرة للمكثف = 400vx1.1 / (1-7٪) ≈ 473V ، وبالتالي فإن الجهد المقنن للمكثف العام هو 480 فولت.

قدرة المفاعل

قدرة المفاعل = مطابقة سعة المكثف x معدل التفاعل. على سبيل المثال ، إذا تم توصيل مكثف 50kvar في سلسلة بمفاعل 7٪ ، فإن سعة المفاعل = 50kvar x 7٪ = 3.5kvar.

معدل المفاعلة

تشير نسبة المفاعلة إلى نسبة قيمة مفاعلة المفاعل التسلسلي إلى قيمة مفاعلة السعة لبنك المكثف. يؤثر معدل المفاعلة بشكل أساسي على تردد ضبط النظام. تردد الموالفة = 50Hz * sqrt (1 / معدل التفاعل). يبلغ تردد ضبط المفاعلة 7٪ حوالي 189 هرتز ، و 14٪ تردد ضبط المفاعلة حوالي 134 هرتز. عندما يكون تردد التوليف أقل من التردد التوافقي ، يمكن كبت التوافقي. لذلك ، يمكن للمفاعلة بنسبة 7٪ أن تكبح 5 أو أكثر من التوافقيات ؛ 14٪ من المفاعلة يمكن أن يقمع التوافقيات الثالثة وما فوق.

وظيفة خزانة تعويض السعة

وظيفة ومبدأ العمل لخزانة تعويض المكثف وظيفة خزانة التعويض هي: التيار 90 درجة قبل الجهد ، ويستخدم الاتصال الموازي للمكثفات لزيادة جهد الخط وتقليل فقد الطاقة التفاعلية .

1. في نظام الطاقة الفعلي ، تكون معظم الأحمال محركات غير متزامنة. يمكن اعتبار دائرتها المكافئة كدائرة سلسلة من المقاومة والتحريض. فرق الطور بين الجهد والتيار كبير وعامل القدرة منخفض. بعد توصيل المكثف بالتوازي ، سيعادل تيار المكثف جزءًا من تيار الحث ، بحيث ينخفض ​​تيار الحث ، وينخفض ​​إجمالي التيار ، وينخفض ​​فرق الطور بين الجهد والتيار ، ويزداد عامل القدرة.

2. بشكل عام ، خزانة تعويض السعة للجهد المنخفض تتكون من غلاف الخزانة ، قضيب التوصيل ، قاطع الدائرة ، مفتاح العزل ، المرحل الحراري ، الموصل ، مانع الصواعق ، المكثف ، المفاعل ، الموصلات الأولية والثانوية ، الشريط الطرفي ، عامل الطاقة التعويض التلقائي جهاز التحكم ، أداة اللوحة ، إلخ.

3. بالإضافة إلى الأحمال المقاومة ، تنتمي معظم المعدات الكهربائية إلى الأحمال الحثية (مثل المصابيح الفلورية والمحولات والمحركات والمعدات الكهربائية الأخرى). تعمل هذه الأحمال الاستقرائية على تغيير طور الجهد لمصدر الطاقة (أي تأخر التيار عن الجهد) ، وبالتالي يتقلب الجهد بشكل كبير ، وتزداد الطاقة التفاعلية ، وتُهدر كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية.

4. عندما يكون معامل القدرة منخفضًا جدًا ، يكون تيار الإخراج لمصدر الطاقة كبيرًا جدًا ويحدث الحمل الزائد. يمكن لنظام التحكم في سعة الكمبيوتر في خزانة تعويض السعة أن يحل العيوب المذكورة أعلاه. يمكنه ضبط إدخال عدد مجموعات المكثفات تلقائيًا وفقًا لتغيير حمل الطاقة لتعويض التيار ، وذلك لتقليل كمية كبيرة من التيار التفاعلي ، وتقليل فقد الطاقة للخط ، وتوفير جودة عالية مصدر الطاقة.

حلول جودة الطاقة من YT

ومع ذلك ، فإن خزانة تعويض المكثف لا يمكنها التعامل مع الأحمال سريعة التغير أو الأحمال الاستقرائية. في هذا الوقت ، يجب استخدام أحدث جيل من منتجات تعويض الطاقة التفاعلية ( SVG ).

بناءً على مبدأ عاكس مصدر الجهد ، YTPQC-SVG

يعتمد مولد var الاستاتيكي ترانزستور ثنائي القطب معزول البوابة (IGBT) للتحكم في سعة ومرحلة جهد التيار المتردد للعاكس ، وذلك لتحقيق تعويض الطاقة التفاعلية وتوازن الحمل ثلاثي الأطوار. نظرًا لأن تردد التحويل لـ IGBT مرتفع جدًا (يصل إلى 25.6 كيلو هرتز) ، يمكن لـ SVG تعويض الحمل التفاعلي السريع وتحقيق تعويض عالي الدقة. SVG هو أفضل منتج في مجال التحكم في القدرة التفاعلية.

لدينا أيضًا حل آخر للعملاء ذوي الميزانيات المنخفضة: تعويض الطاقة التفاعلية الهجينة HPFC

لتلبية متطلبات تعويض الطاقة التفاعلية المستمرة بتكلفة منخفضة وموثوقية عالية وقدرة كبيرة ، تم اقتراح نظام تعويض طاقة تفاعلي ديناميكي هجين بناءً على TSC (مكثف بتبديل الثايرستور بالتوازي) و SVG (معوض فار ثابت). يتألف هذا النظام من نظام فرعي منفصل TSC ونظام فرعي مستمر SVG ، وينسق تصنيف تبديل المكثف لـ TSC مع تعويض ديناميكي لـ SVG باستخدام قانونين للتحكم الهجين يعتمدان على اتخاذ قرارات الخبراء ، والاستفادة الكاملة من المزايا الخاصة بكل منهما. تم تطبيق نهج التعلم الآلي لتجنب الحركات المتكررة للمكثفات وإطالة عمر المعدات.