Résumé:Le rôle de la compensation réactive des condensateurs est principalement présenté et une brève analyse des types de compensation réactive des condensateurs en parallèle basse tension, de la détermination de la capacité de compensation Capacitive et du choix de la commande de compensation est faite.

Mots clés:Condensateur parallèle basse tension; Compensation réactive; Technologie; Economie

0 Introduction

La compensation réactive est le principal facteur de maintien de l'équilibre du système électrique à ce stade. Dans les systèmes de transmission et de distribution d'électricité, la compensation réactive est une condition du fonctionnement normal de l'équipement inductif *, ainsi qu'un moyen commun de garantir la qualité de la tension et le fonctionnement normal des opérations d'alimentation. En optimisant l'équilibre réactif du système d'alimentation, en augmentant le facteur de puissance de sa charge, il peut réduire efficacement la perte de puissance active et la perte d'énergie électrique dans d'autres parties du transformateur et de la ligne, améliorer la qualité de l'énergie électrique, garantissant ainsi le bon fonctionnement du système d'alimentation et Le développement de la production dans diverses industries.

1 Rôle de la compensation réactive

1.1 améliorer l'utilisation des équipements de changement et de distribution et réduire les dépenses d'investissement

La compensation réactive de la charge à faible facteur de puissance, en communication avec un condensateur parallèle, dans le cas où le courant réactif est compensé, le courant de charge est réduit en conséquence.

Dans un dispositif de distribution variable, la capacité réduite (kVA) due à la croissance du facteur de puissance peut être exprimée par la formule (1):

Où cosφ 1 est le facteur de puissance qui compense la charge avant; Cosφ 1 est le facteur de puissance de la post - charge compensée; △ s est la capacité réduite de l'équipement; P est la puissance active de la charge.

Avant compensation, le facteur de puissance pour une capacité de charge de 1000 KW est de 0,7, et la formule (1) permet de calculer que lorsque la valeur du facteur de puissance de compensation atteint 0,95, la valeur réduite de la capacité de l'équipement de distribution variable correspondant à la transmission de la charge atteint 376 kVA. En d'autres termes, dans les nouveaux projets, la capacité de l'équipement de distribution peut être réduite de 376 kVA par rapport à la capacité nominale initiale, ce qui permet de réduire les dépenses de base en électricité et de réduire les coûts d'investissement globaux des nouveaux projets, avec des avantages économiques évidents.

1.2 réduction des pertes de puissance dans le réseau électrique

Lorsque le facteur de puissance de la charge diminue de 1 à cosφ, le pourcentage de perte de puissance dans le réseau qui va augmenter est d'environ:

1.3 favorable à la réduction de la chute de pression de la ligne

Le transfert de courant dans la ligne diminue avec l'augmentation du facteur de puissance, ce qui réduit les pertes de tension de ligne dans le système et est également très bénéfique pour améliorer la qualité de l'énergie électrique en fin de ligne.

1.4 améliorer le facteur de puissance et réduire les dépenses de consommation d'électricité

La méthode d'ajustement du facteur de puissance pour les factures d'électricité, promulguée en 1983 par le Ministère de l'eau et de l'électricité et l'Office national des prix, définit clairement les valeurs standard des facteurs pour les trois puissances, sur la base desquelles le coût de l'électricité est réduit en conséquence.

2 classification de la compensation réactive des condensateurs parallèles basse tension

La compensation réactive du condensateur parallèle basse tension est divisée en compensation centralisée, compensation individuelle, compensation groupée de 3 manières: (1) Compensation centralisée. Connecter directement le transformateur de déphasage à une barre conductrice d'un transformateur abaisseur de tension ou d'un transformateur local. L'utilisation du condensateur par ce mode de compensation est élevée, la charge réactive du système d'alimentation et du transformateur principal du variateur est réduite, de même que la charge réactive de la ligne d'alimentation. Mais pour les réseaux basse tension, la méthode de compensation centralisée ne réduit pas leur charge réactive. (2) Compensation individuelle. Les moyens individuels de compensation sont courants dans les réseaux de tension dont les condensateurs sont directement connectés aux consommateurs d'électricité. La compensation réactive effectuée par les modes de compensation individuels est meilleure. Grâce à la compensation individuelle, le courant réactif de la ligne haute tension et du transformateur est réduit, et le courant réactif de la ligne principale basse tension avec sa branche est réduit en même temps, ce qui représente une grande amélioration pour la ligne et le transformateur en termes de contrôle des pertes actives. Mais en adoptant des modes de compensation individuels, il présente l'inconvénient d'un investissement trop important pour les condensateurs et d'une faible utilisation des condensateurs. Par conséquent, les modes de compensation individuels ont certaines limites, il a tendance à avoir une grande valeur d'utilisation pour les équipements électriques de grande capacité ou les charges plus importantes nécessitant une compensation réactive, tout en s'appliquant aux équipements électriques des lignes d'alimentation longue distance. (3) compensation de groupe. La compensation de paquets est réalisée en connectant directement le condensateur déphaseur à la barre de bus de la Chambre de distribution de l'atelier. L'utilisation des condensateurs par compensation de paquets est élevée par rapport aux modes de compensation individuels. Pour les lignes d'alimentation haute tension et les transformateurs, la compensation par paquets permet de réduire efficacement leur charge réactive et d'injecter ou de découper des groupes de condensateurs en fonction des variations de charge. Mais l'installation de la compensation par paquets est fastidieuse et ne réduit pas le courant réactif dans la ligne de dérivation.

3 problèmes techniques à surveiller pour la compensation réactive

3.1 protection contre l'afflux

Lors de l'entrée dans le condensateur, il a tendance à s'accompagner d'un afflux important. La formule de calcul (2) de la houle d'entrée du condensateur dans la publication IEC 831 condensateurs est la suivante:

Où is est la houle (A) à l'entrée du condensateur; In est le courant nominal du condensateur (A); S est la puissance de court - circuit (MVA) au niveau du condensateur monté; Q est la capacité du condensateur (mvar).

Dans ce cas, la commande peut être effectuée de la manière suivante dans la boucle de condensateur basse tension: (1) Mettre les réacteurs en série; (2) Augmenter la capacité du condensateur de découpe; (3) Utiliser des contacteurs spécialement conçus pour la découpe des condensateurs.

3.2 prévention des effets des harmoniques du système

La boucle de condensateur, en tant que Circuit LC, crée facilement un phénomène de résonance pour certains harmoniques spécifiques, ce qui rend les harmoniques amplifiées, le courant augmente avec lui et la tension augmente également. Pour résoudre de tels phénomènes, on peut envisager de mettre en série des réacteurs d'une certaine valeur d'impédance afin d'éviter l'apparition de phénomènes de résonance. Ici, nous prenons le pourcentage de réactifs pour la lettre K, dans le réseau électrique, lorsque 5 harmoniques sont élevées et 3 harmoniques légèrement inférieures, la valeur de K devrait prendre 4,5%; Si 3 harmoniques sont trop élevées, la valeur de K prend 12%; Lorsque les harmoniques ne sont pas élevées, une valeur de K de 0,5% est préférable.

3.3 prévenir les situations d'auto - motivation

Dans le processus de compensation in situ de la puissance réactive du moteur à l'aide d'un condensateur, le condensateur est directement en parallèle avec le moteur et, lorsque l'alimentation est coupée, le moteur continuera à fonctionner pendant un certain temps en raison de l'inertie, lorsque le courant de décharge du condensateur devient un courant d'excitation. Lorsque la capacité du condensateur utilisé pour la compensation réactive est excessive, le champ magnétique du moteur est auto - excité, ce qui crée une tension, c'est - à - dire que le moteur est toujours en état de fonctionnement pour produire de l'électricité. Ainsi, dans le processus de compensation réactive, la capacité de compensation du condensateur doit être inférieure à la capacité à vide du moteur, généralement 0,9 fois la capacité à vide. La formule de calcul (3) est la suivante:

Où QC est la capacité du condensateur de compensation; U est la tension du système; Io est le courant de vide du moteur.

4 Sélection de la commande de compensation Capacitive et détermination de la capacité de compensation

Dans le système d'alimentation électrique, certaines sous - stations d'extrémité en raison de la longueur excessive des lignes de transmission, de la charge excessive et de la tension nettement inférieure, ont également un impact important sur le fonctionnement normal des appareils consommateurs d'électricité. Pour améliorer la qualité de l'alimentation, le secteur de l'électricité ajoute généralement des groupes de condensateurs dans certaines lignes ou sous - stations afin d'augmenter la tension d'extrémité dans le but d'équilibrer la tension.

4.1 mode de découpe des groupes de condensateurs

Les moyens de découpe du condensateur ont 2 types de découpe manuelle et automatique. La découpe manuelle convient pour compenser les groupes de condensateurs haute tension réactifs à basse tension et stables toute l'année; La découpe automatique est adaptée pour éviter une surcompensation, une tension trop élevée à faible charge et des situations susceptibles de causer des dommages à l'équipement. Si l'effet de compensation haute pression est identique à l'effet de compensation basse pression, la préférence est donnée aux dispositifs de compensation automatique basse pression.

4.2 détermination de la capacité de compensation du condensateur

Avant de déterminer la capacité de compensation du condensateur, pour effectuer d'abord un calcul de charge, déterminer la puissance réactive Q et la puissance active P, le facteur de puissance à compenser est cosφ2, le facteur de puissance naturel avant la compensation est cosφ1, puis la capacité du condensateur de compensation est:

Lors de la détermination de la capacité de compensation réactive du condensateur, vous devez également garantir les 3 points suivants: (1) dans l'état de charge légère, vous devez éviter le phénomène de surcompensation, afin de ne pas faire de travail inutile entraînant une augmentation de la perte de puissance et un gaspillage de ressources. (2) La variation du facteur de puissance est inversement proportionnelle à l'action de la réduction de la perte de capacité compensée par kW. C'est - à - dire que le facteur de puissance est élevé, alors moins le rôle de la réduction des pertes est évident, nous considérons généralement que la valeur du facteur de puissance de la compensation raisonnable est de 0,95. (3) le courant d'excitation est le principal paramètre de sélection de la capacité du condensateur de compensation en place, la condition nécessaire pour choisir la capacité du condensateur est de ne pas provoquer le phénomène d'auto - excitation du condensateur, ici, vous pouvez utiliser la formule (3) pour le calcul.

5 ancory AZC / AZCL Smart Power condensateur présentation du produit

5.1 Généralités

Les condensateurs intelligents de la série AZC sont une nouvelle génération d'équipements de compensation réactive pour la distribution d'énergie à basse tension de 0,4 kV et 50 Hz, réduisant les pertes de ligne et améliorant le facteur de puissance et la qualité de l'énergie électrique. Il est composé d'une unité de mesure et de commande intelligente, d'un circuit de commutation composite à thyristors, d'une unité de protection de ligne, de deux condensateurs de puissance basse tension co - complémentaires ou à complément partiel. En lieu et place des dispositifs automatiques de compensation réactive constitués classiquement de fusibles, interrupteurs composites ou contacteurs mécaniques, relais thermiques, condensateurs de puissance basse tension, voyants lumineux, etc., en dispersion reliés par des fils conducteurs à l'intérieur et sur les faces de l'armoire. A changé le modèle de structure de l'appareil de compensation réactive traditionnel avec un volume important et encombrant, de sorte que la nouvelle génération d'appareils de compensation réactive basse tension a un meilleur effet de compensation, un volume plus petit, une consommation d'énergie plus faible, un prix moins élevé, des économies de coûts plus importantes, une utilisation plus flexible, une maintenance plus pratique, une durée de vie plus longue et des caractéristiques de fiabilité plus élevées, adaptées aux exigences plus élevées du réseau électrique moderne en matière de compensation réactive.

Les condensateurs intelligents de la série AZC utilisent un écran LCD à segments personnalisé qui peut afficher en temps réel la tension de bus triphasé, le courant de bus triphasé, le facteur de puissance triphasé, la fréquence, le nombre de routes de condensateur et l'état de coupure, la puissance active, la puissance réactive, la distorsion totale de la tension harmonique, la température du condensateur.

Sur la base de l'AZC, le dispositif de compensation Capacitive de puissance intégré intelligent de la série AZCL série réactance appropriée (7% applicable à l'environnement harmonique supérieur à 5 / 7, 14 & approprié à l'environnement harmonique supérieur à 3 / 5 / 7), peut résister efficacement aux harmoniques, éviter les harmoniques amplifiées par résonance, protéger la vie de l'armoire à condensateur elle - même.

5.2 occasions d'application

Catégorie d'hôpital, centre commercial, Centre de données, industrie de convertisseur de fréquence, industrie photovoltaïque, catégorie de port / champ pétrolifère, catégorie chimique / fusion. ...

5.3 options pour les condensateurs intelligents de la série AZC / AZCL d'ancory

Dispositif de compensation Capacitive de puissance intelligent AZC

Dispositif de compensation Capacitive de puissance intégré intelligent AZCL

6 Conclusion

La compensation réactive est une mesure d'économie d'énergie capable d'améliorer efficacement le facteur de puissance, avec des résultats rapides et peu d'investissement. Le principe de fonctionnement du condensateur de compensation parallèle est simple, facile à utiliser, économique à utiliser et capable de découper en paquets pour garantir la plausibilité du taux de qualification de tension et du facteur de puissance. À l'heure actuelle, le facteur moyen du réseau de distribution et du réseau agricole dans une grande partie de notre pays est trop faible, et nous croyons qu'en adoptant des condensateurs de compensation pour une compensation raisonnable, sa qualité d'alimentation peut être efficacement améliorée et des avantages économiques plus évidents peuvent être obtenus.