פיצוי כוח תגובתי במתקנים עם מנורות פריקת גז

אם אין קבלים מפצים מיוחדים במעגל, אז גורם ההספק של מנורת הפלורסנט - נטל המוגדר כאשר מחובר לרשת הוא נמוך מאוד והוא בטווח של 0.5 - 0.55. במעגלים עם הכללה רציפה של שתי מנורות (לדוגמה, מכשיר בקרה מסוג 2ABZ-40), מקדם ההספק מגיע ל-0.7, ובמעגלים עם שתי מנורות הפועלות על עיקרון "פאזה מפוצלת" (לדוגמה, א. מכשיר בקרה מסוג 2UBK-40 ) - 0.9 - 0.95.

עם מקדם הספק נמוך, הזרמים ברשת גדלים, מה שעלול לדרוש הגדלת חתך החוטים, הנתונים הנומינליים של התקני הרשת והספק השנאים. גם הפסדי הרשת גדלים במקצת. מסיבות אלו, PUE דרש עד לאחרונה להעלות את מקדם ההספק ל-0.95 כבר במקומות בהם מותקנות המנורות.

עם זאת, באופן עקרוני, אפשריים גם פיצוי הספק תגובתי אינדיבידואלי - ישירות במנורות - וגם פיצוי קבוצתי, כאשר הקבלים מותקנים על המגנים ומשרתים קבוצה שלמה של מנורות.

לפיצוי קבוצתי יש יתרונות מסוימים: קבלים קבוצתיים יכולים להיות אמינים יותר ועמידים יותר מאשר הקבלים האקראיים הפרטיים הנמצאים בשימוש כיום שאינם מיועדים במיוחד עבור היישום הנתון. לפי חלק מהחישובים, גם פיצוי קבוצתי חסכוני יותר מפיצוי פרטני.

כדאיות השימוש במערכת פיצויים כזו או אחרת נתונה למחקר נוסף והפתרון לבעיה יהיה תלוי במיוחד באילו סוגים חדשים של קבלים קבוצתיים ואינדיווידואלים יאומצו על ידי התעשייה.

בינתיים, כאשר משתמשים בנטלים כמעט אך ורק במתקנים שלנו לפי מעגל התנעה של שתי מנורות, שאלת הפיצוי נפתרת, כביכול, אוטומטית: אותם קבלים המשמשים ליצירת זרם מוביל במעגל המנורה מספקים גם עלייה במקדם ההספק לכ-0.92.

פיצוי כוח תגובתי אינדיבידואלי וקבוצתי משמש עבור מנורות MGL ו-DRL.

לסט מנורות DRL — PRA יש מקדם הספק של כ-0.57, אשר, כפי שצוין לעיל, יכול לגרום לרשת כבדה יותר. פיצוי הספק תגובתי יכול להקל על הרשת, אך בתורו כרוך בהתקנה של קבלים אישיים או קבוצתיים יקרים יחסית.

על פי הנתונים הזמינים, על מנת להגדיל את מקדם ההספק ל-0.9 - 0.95 ברשתות 220 V, 50 הרץ עם מנורות קשת, יש צורך להתקין קבלים עם ההספקים הבאים (למנורה):

הספק מנורה, W 1000 750 500 250 קבלים קיבולים, μF 80 60 40 20

קבלים בעלי קיבולת זו אינם זמינים כעת, מה שמגביל את השימוש בפיצוי פרטני.מבין אלו המיוצרים בתעשייה, המתאימים ביותר הם קבלי מתכת-נייר מסוג MBGO בהספק של 10 μF, מתח של 600 V. קבלים אלו חייבים להיות מחוברים במקביל ולהתקין בקופסאות פלדה (לדוגמה, עבור מנורה בהספק של 1000 W, יש צורך בקופסה במידות של 380x300x200 מ"מ) יחד עם נגדי פריקה המבטיחים פריקה מהירה של הקבלים לאחר כיבוים.

התנגדות הפריקה R נקבעת על ידי הנוסחה, אוהם:

שבו ההספק התגובתי של הקבל Q, kvar, נמצא לפי היחס

כאשר C הוא הקיבול של הקבל, μF; U - מתח מסוף קבלים, קילו וולט.

עבור קבל MBGO עם קיבול של 10 μF, ההספק התגובתי Q הוא 0.15 kvar. עבור מנורות 1000 W ניתן לקבל התנגדות מצופה פחמן של 620,000 אוהם, עבור מנורות 750 וואט התנגדות של 825,000 אוהם.

במתקנים בפיצוי קבוצתי, ניתן לקבוע את הספק הקבלים Q הנדרש על ידי הנוסחה

כאשר P - הספק מותקן, קילוואט, כולל הפסדי נטל; φ1 ו-φ2 הן זוויות הסטת הפאזה המתאימות לערכי גורם ההספק הרצויים (φ2) וההתחלתיים (φ1).

כדי להגדיל את מקדם ההספק מ-0.57 ל-0.95 עבור כל 1 קילוואט של הספק מותקן, נדרשים קבלים של 1.1 kvar. עם פיצוי קבוצתי, ניתן להשתמש בקבלי שמן נייר תלת פאזיים מסוג KM-0.38-25, עם קיבולת של 25 kvar, כמו גם אחרים עם הספק נמוך יותר, למשל, 10 kvar.

אורז. 1. סכימת חיבור קו קבוצתי אפשרית עם פיצוי מקדם הספק קו קבוצתי

אורז. 2. תכנית הכללה של התנגדויות פריקה עם קבל KM-0.38-25

כל קבל של 25 kvar מספיק לקבוצה של 22 קילוואט כולל הפסדי נטל. ניתן להסיע את הקבוצות מאחורי מפעל הקבלים כפי שמוצג באיור. 1. עבור קווים עם קבלים KM-0.38-25, הגדרת מפסק המכונה אינה עולה על 40 A, והזרם של כל אחד מהקווים המקבילים הוא 36 A.

התנגדות הפריקה עבור קבלים KM-0.38-25, המחושבת לפי הנוסחה הראשונה, לא תעלה על 87,000 אוהם. כל קבל יכול להיות מצויד בהתנגדות צינור אחד מסוג U1 עם הספק של 150 W, התנגדות של 40,000 אוהם, עם שני חלקים של 20,000 אוהם מחוברים לפי הסכימה של איור. 2.

קבלים יחד עם נגדים מותקנים ליד מגנים בארונות פלדה, בדרך כלל שלושה עד חמישה בארון. מידות הארון לחמישה קבלים הן 1250 x 1450 x 700 מ"מ.

פיצוי קבוצתי של הספק תגובתי בתחנת משנה יכול להיעשות עם אותם קבלי KM המורכבים בסוללות ומשתמשים בארונות נכנסים לחיבורם לפסי התחנה.

חישובים השוואתיים שנעשו על ידי "Tyazhpromelectroproject" הראו שהאופציה עם פיצוי הספק תגובתי לאורך הקווים הקבוצתיים של הפאנלים שווה כלכלית כמעט לאופציה ללא פיצוי הספק תגובתי. עם זאת, ייתכן שתינתן עדיפות מסוימת לאופציה המתוגמלת, שיש לה יתרונות נוספים בצד המתח הגבוה של האספקה. זאת ועוד, בכל המקרים בהם היעדר הפיצוי מוביל לצורך בהגדלת הספק השנאי, אין עוררין על כדאיות הפיצוי.

מומלץ לסרב לפיצוי הספק תגובתי במקרים בהם עומס מפוצה יתר מחובר לשנאי או כאשר יש פיצוי יתר בצד המתח הגבוה של אספקת החשמל.

מהאמור לעיל ברור שלא ניתן לפתור את שאלת פיצוי הספק תגובתי ברשתות תאורה במנותק מכל קשת הבעיות באספקת החשמל וללא התחשבות מפורטת בתנאים המקומיים.

אפשר להוסיף שאם רשתות תאורת האספקה ​​קצרות מאוד, התקנת קבלים ליד המסכים הקבוצתיים כמעט ולא מפחיתה את צריכת המתכת המוליכה, אם כי היא עלולה להביא להפחתה במספר הקבוצות. בהתאם לגודל הסדנה ולדרישות בקרת התאורה, האחרון עשוי להיות משמעותי או לא.

לפיכך, במספר מקרים, הפתרון לשאלת הצורך והשיטות של פיצוי הספק תגובתי במתקנים עם מנורות DRL נמצא לחלוטין בסמכותם של ספקי החשמל.

ניתן יהיה לחזור לשאלת הכדאיות של פיצוי כוח תגובתי אינדיבידואלי לאחר פיתוח ופיתוח על ידי התעשייה של קבלים אמינים מיוחדים עבור מנורות DRL, עמידים וזולים; כשמשתמשים בקבלים כמו MBGO וכדומה, ברור שפיצוי פרטני אינו הולם. עם זאת, יש לזכור תמיד את היתרון התפעולי החשוב של התקנת קבלים בערכת הבקרה או בדרך כלל ליד המנורות, שהוא כיבוי הקבלים ב- באותו זמן כמו המנורות.

חלק מהחברות מספקות כיום נטלים עם קבלים מפצים.עם עיצוב אמין של האחרון, זה, כמובן, מאוד נוח.