התקנות פיצוי עבור כוח תגובתי
המאמר מתאר את המטרה והמרכיבים המבניים של יחידות פיצוי עבור חשמל תגובתי.
פיצוי עבור אנרגיה חשמלית תגובתית היא אחת הדרכים היעילות ביותר לחיסכון במשאבי אנרגיה. הייצור המודרני רווי במספר רב של מנועים, ציוד ריתוך, שנאי כוח. זה צורך כמות משמעותית של כוח תגובתי כדי ליצור שדות מגנטיים בציוד חשמלי. כדי להפחית את הצריכה של סוג זה של אנרגיה מרשתות חיצוניות, משתמשים ביחידות פיצוי עבור אנרגיה חשמלית תגובתית. העיצוב, עקרונות הפעולה ותכונות השימוש בהם יידונו במאמר זה.
השימוש בבנקי קבלים להפחתת עומס תגובתי ידוע כבר זמן רב. אבל הכללת קבלים נפרדים במקביל למנועים מוצדקת מבחינה כלכלית רק עם כוח משמעותי של האחרון. בדרך כלל, בנק הקבלים מחובר למנועים עם הספק של יותר מ 20-30 קילוואט.
כיצד פותרים את בעיית הפחתת העומסים התגובתיים במפעל בגדים בו משתמשים במאות מנועים בהספק נמוך? עד לאחרונה, בתחנות משנה ארגוניות, חובר קבוצה קבועה של בנקים של קבלים, שכובתה ידנית לאחר סיום משמרת העבודה. עם אי נוחות ברורה, סטים כאלה לא יכלו לעקוב אחר התנודות בעוצמת העומסים במהלך שעות העבודה ולא היו יעילים. יחידות עיבוי מודרניות יכולות לשפר משמעותית את היעילות.
המצב השתנה עם הופעת בקרי מיקרו-מעבדים מיוחדים המודדים את ערך ההספק התגובתי הנצרך על ידי העומסים, מחשבים את ערך ההספק הנדרש של בנק הקבלים ומחברים (או מנתקים) אותו מהרשת. בהתבסס על בקרים כאלה, מגוון רחב של יחידות קבלים אוטומטיות לפיצוי אנרגיה תגובתית. ההספק שלהם נע בין 30 ל-1200 kVar (הספק תגובתי נמדד ב-kVars).
היכולות של הבקרים אינן מוגבלות למדידה והחלפת בנקים של קבלים. הם מודדים את הטמפרטורה בתא המכשיר, מודדים את ערכי הזרם והמתח, עוקבים אחר רצף החיבורים של הסוללות ומצבן. בקרים יכולים לאחסן מידע על מצבי חירום וגם לבצע עשרות פונקציות ספציפיות, מה שמבטיח את הפעולה האמינה של מערכת הפיצוי.
תפקיד חשוב מאוד בתכנון של יחידות פיצוי הספק תגובתי משוחק על ידי מגעים מיוחדים המחברים ומנתקים את בנק הקבלים על אות מהבקר.כלפי חוץ, הם שונים מעט מהסטרטרים מגנטיים רגילים המשמשים להחלפת מנועים.
אבל המוזרות של חיבור קבלים היא כזו שברגע שבו מופעל מתח על המגעים שלו, ההתנגדות של הקבל היא כמעט אפס. בְּ טעינת קבלים מתרחש זרם פריצה שלעיתים קרובות עולה על 10 kA. למתחי יתר כאלה יש השפעה מזיקה הן על הקבל עצמו, על מכשיר המיתוג והן על הרשת החיצונית, וגורמים לשחיקה של מגעי החשמל וליצירת הפרעות מזיקות בחיווט החשמלי.
כדי להתגבר על בעיות אלה, פותח עיצוב מיוחד של מגע, שבו, לאחר הפעלת מתח על הקבל, המטען שלו עובר דרך מעגלי הגבלת זרם העזר, ורק אז מופעלים מגעי הכוח הראשיים. עיצוב זה מאפשר למנוע קפיצות משמעותיות בזרם הטעינה של הקבלים, כדי להאריך את חיי השירות הן של בנק הקבלים והן של המגע המיוחד עצמו.
לבסוף, המרכיבים העיקריים והיקרים ביותר של מערכות פיצויים הם בנקי קבלים... הדרישות המוטלות עליהם הן די נוקשות וסותרות. מצד שני, הם חייבים להיות קומפקטיים ובעלי הפסדים פנימיים נמוכים. הם חייבים להיות עמידים בפני תהליכי טעינה ופריקה תכופים ובעלי חיי שירות ארוכים. אבל הקומפקטיות וההפסדים הפנימיים הנמוכים מובילים לעלייה בקוצי זרם הטעינה, עלייה בטמפרטורה בתוך קופסת המוצר.
קבלים מודרניים המיוצרים בטכנולוגיית סרט דק.הם משתמשים בסרט מתכתי ובאיטום אטום הרמטית ללא הספגת שמן. עיצוב זה מאפשר להשיג מוצרים בגודל קטן עם כוח משמעותי. לדוגמה, קבלים גליליים עם קיבולת של 50 kVar יש ממדים: קוטר 120 מ"מ וגובה 250 מ"מ.
סוללות קבלים דומות בסגנון ישן עם מילוי שמן שקלו יותר מ-40 ק"ג והיו גדולות פי 30 ממוצרים מודרניים. אבל מזעור זה מחייב נקיטת אמצעים לקירור האזור שבו מותקנים בנקי הקבלים. לכן, בהתקנות אוטומטיות, חובה לנפוח מאולץ על ידי מאווררי תא המעבה.
באופן כללי, יצירת יחידות קבלים מחייבת לקחת בחשבון מספר רב של פרמטרים תפעוליים: מצב רשתות החשמל של המשתמש, אבק, אופי עומס המנוע ועוד גורמים רבים המשפיעים על האמינות והיעילות של מערכות מפצות.