Pembetulan faktor kuasa: Penentuan saiz bank kapasitor, harmonik, dan perlindungan

Untuk menentukan saiz voltan rendah bank kapasitor pembetulan faktor kuasa, hitung kuasa reaktif yang diperlukan untuk beralih daripada faktor kuasa yang diukur kepada faktor kuasa sasaran, kemudian sahkan hasil tersebut terhadap beban minimum, spektrum harmonik, tugas pensuisan, arus litar pintas yang tersedia, dan had suhu panel. Pengiraan ini menghasilkan keperluan kvar teori. Ia tidak, dengan sendirinya, memilih bank kapasitor, kontaktor, reaktor, fius, atau pemutus litar yang selamat.

Pengiraan terasnya ialah:

Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)

di mana:

• Qc ialah kuasa reaktif kapasitif yang diperlukan dalam kvar;
• P ialah kuasa aktif wakilan dalam kW;
• phi1 ialah sudut fasa yang sepadan dengan faktor kuasa anjakan sedia ada;
• phi2 ialah sudut fasa yang sepadan dengan faktor kuasa anjakan sasaran.

Reka bentuk akhir mestilah kekal sedikit ketinggalan (lagging) di bawah julat operasi yang diisytiharkan melainkan utiliti atau kajian sistem memerlukan kelakuan lain. Jangan menyasarkan faktor kuasa 1.00 secara automatik, dan jangan memasang bank kapasitor standard pada rangkaian yang kaya dengan harmonik tanpa memeriksa risiko resonans.

Ringkasan Keputusan Kejuruteraan

• Kira kvar yang diperlukan daripada kuasa aktif yang diukur dan faktor kuasa anjakan pada keadaan operasi yang mewakili, bukan daripada beban tersambung sahaja.
• Periksa mod operasi beban minimum dan penjana supaya langkah tetap atau bersaiz lebih tidak menyebabkan pemasangan mencapai faktor kuasa mendahului (leading).
• Ukur keadaan harmonik sebelum memilih kapasitor standard, reaktor ternyah-tala (detuned), penapis tertala, atau mitigasi harmonik aktif; tiada peratusan THD universal yang menentukan setiap projek.
• Selaraskan kapasitor, reaktor, peranti pensuisan, peranti perlindungan, konduktor, komponen nyahcas, dan pengudaraan sebagai satu pemasangan.
• Anggap pengiraan tersebut sebagai penentuan saiz awal. Pengesahan akhir mestilah menggunakan data arus kerosakan projek, jadual aplikasi pengilang, dan keperluan pemasangan IEC yang berkenaan.

Input Reka Bentuk yang Diperlukan Sebelum Penentuan Saiz

Pemilihan yang wajar bermula dengan data operasi yang diukur, bukan sekadar kVA pengubah, kuasa kuda motor yang disambungkan, atau faktor kuasa terendah yang diperhatikan pada bil utiliti.

Input	Mengapa ia penting	Bukti pilihan
Voltan sistem, frekuensi, fasa, dan susunan pembumian	Menentukan sambungan kapasitor, penebat, pensuisan, dan keperluan perlindungan	Gambar rajah talian tunggal dan pengukuran tapak
Profil kuasa aktif dalam kW	Menentukan beban sebenar yang memerlukan pampasan	Meter selang atau rakaman kualiti kuasa sepanjang kitaran yang mewakili
Faktor kuasa sesaran sedia ada	Memacu pengiraan kvar frekuensi asas	Meter yang mampu melaporkan PF sesaran, jika ada
Faktor kuasa sebenar dan spektrum harmonik	Mendedahkan herotan yang mungkin tidak dapat diperbetulkan oleh kapasitor sahaja	Penganalisis kualiti kuasa pada titik sambungan yang dimaksudkan
Beban minimum, normal, dan maksimum	Mencegah pampasan berlebihan semasa tempoh beban ringan	Profil beban yang direkodkan, bukan satu bacaan serta-merta
Faktor kuasa sasaran	Menetapkan objektif pembetulan	Tarif utiliti, perjanjian sambungan, atau keperluan projek
Inventori beban tak linear	Menunjukkan risiko resonans dan arus harmonik	Penarafan dan corak operasi VFD, sistem UPS, penerus, mesin kimpalan, pengecas EV, dan beban yang serupa
Penarafan dan galangan pengubah	Mempengaruhi kekuatan litar pintas dan resonans rangkaian	Papan nama pengubah dan data kajian
Arus litar pintas yang tersedia	Diperlukan untuk penyelarasan peranti perlindungan dan pemasangan	Kajian kerosakan atau nilai reka bentuk yang disahkan
Keadaan pemasangan	Mempengaruhi penyejukan, kelegaan, penarafan kepungan, dan jangka hayat komponen	Suhu ambien, altitud, pengudaraan, pencemaran, dan data kepungan

Jika pembaca hanya memerlukan terminologi dan prinsip pengendalian, gunakan yang sedia ada Bentuk penuh APFC dan panduan pengendalian. Halaman ini bermula di mana definisi tersebut berakhir: menukarkan data tapak kepada spesifikasi bank awal.

Faktor Kuasa Sesaran Tidak Sentiasa Menjadi Faktor Kuasa Sebenar

Bagi sistem yang hampir sinusoidal, faktor kuasa biasanya diwakili sebagai cos phi, kosinus sudut fasa antara voltan dan arus. Dalam rangkaian yang membekalkan beban tak linear, herotan arus menambah satu lagi kesan.

• Faktor kuasa sesaran menghuraikan hubungan fasa antara voltan asas dan arus asas.
• Faktor kuasa sebenar ialah kuasa aktif dibahagikan dengan kuasa ketara menggunakan bentuk gelombang RMS yang lengkap.

Kapasitor syunt membekalkan kuasa reaktif frekuensi asas dan boleh menambah baik faktor kuasa sesaran. Ia tidak membatalkan arus harmonik yang dihasilkan oleh penerus, pemacu frekuensi boleh ubah, UPS, atau bekalan kuasa mod suis. Oleh itu, sesuatu tapak boleh menunjukkan faktor kuasa sesaran yang bertambah baik manakala faktor kuasa sebenar kekal terhad oleh herotan.

Perbezaan ini mengubah keputusan reka bentuk. Jika faktor kuasa rendah terutamanya disebabkan oleh kuasa reaktif induktif, bank kapasitor mungkin sesuai. Jika herotan merupakan penyumbang utama, projek tersebut mungkin juga memerlukan reaktor, penapis tertala, penapis harmonik aktif, atau perubahan pada beban tak linear. Penyelesaian mestilah mengikut bentuk gelombang yang diukur dan kajian rangkaian dan bukannya satu nilai PF keseluruhan.

Kira kvar Bank Kapasitor yang Diperlukan

Langkah 1: Pilih kuasa aktif yang mewakili

Gunakan kuasa aktif yang dikaitkan dengan keadaan operasi yang dijangka akan diservis oleh sistem pembetulan. Bank tetap yang disambungkan kepada satu motor yang dimuatkan secara berterusan boleh menggunakan data operasi yang diisytiharkan oleh pengeluar motor tersebut, tertakluk kepada had pengeluar motor. Bank automatik pusat biasanya harus berdasarkan profil beban yang merangkumi tempoh operasi minimum, normal, dan puncak.

Langkah 2: Tukarkan faktor kuasa kepada faktor kuasa reaktif

Bagi setiap faktor kuasa:

tan phi = sqrt(1 - PF^2) / PF

Kemudian kira:

Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)

Rumus dan pengiraan panel tambahan juga diringkaskan dalam VIOX rumus elektrik untuk reka bentuk panel voltan rendah.

Kira kvar bank kapasitor dengan alat VIOX

Gunakan Alat Kalkulator dan Pembetulan Faktor Kuasa VIOX untuk memasukkan kuasa aktif, faktor kuasa sedia ada, faktor kuasa sasaran, voltan, dan susunan fasa. Ia mengira keperluan pampasan awal dan membandingkan kuasa ketara serta arus talian sebelum dan selepas pembetulan.

Kalkulator ini memodelkan satu titik operasi seimbang menggunakan hubungan segi tiga kuasa. Hasil kvarnya bukanlah spesifikasi bank muktamad kerana ia tidak memodelkan variasi beban, langkah pensuisan praktikal, resonans harmonik, toleransi kapasitor, penyelarasan peranti perlindungan, atau kenaikan suhu panel. Teruskan dengan pemeriksaan di bawah sebelum memilih peralatan.

Contoh kerja: 400 kW daripada 0.75 kepada 0.95 PF

Andaikan beban tiga fasa seimbang dengan:

• kuasa aktif: P = 400 kW;
• faktor kuasa sesaran sedia ada: PF1 = 0.75 lagging;
• faktor kuasa sesaran sasaran: PF2 = 0.95 lagging;
• voltan sistem: 400 V talian-ke-talian;
• kesesuaian harmonik belum lagi ditetapkan.

tan phi1 = sqrt(1 - 0.75^2) / 0.75 = 0.882
tan phi2 = sqrt(1 - 0.95^2) / 0.95 = 0.329

Qc = 400 x (0.882 - 0.329)
Qc = 221 kvar lebih kurang

Oleh itu, keperluan teori adalah kira-kira 221 kvar pada titik operasi yang dinyatakan.

Kuasa ketara dan arus talian hulu juga berubah:

keadaan	Kuasa ketara	Arus talian anggaran pada 400 V
Sebelum pembetulan, PF 0.75	400 / 0.75 = 533 kVA	533,000 / (sqrt 3 x 400) = 770 A
Selepas pembetulan, PF 0.95	400 / 0.95 = 421 kVA	421,000 / (sqrt 3 x 400) = 608 A

Pengurangan ini terpakai di bahagian hulu titik sambungan pampasan. Ia tidak mengurangkan arus di dalam belitan motor atau menghapuskan kehilangan di dalam beban itu sendiri.

Jangan tukarkan 221 kvar terus kepada pesanan pembelian. Bank nominal yang dipilih dan langkah-langkahnya mestilah sesuai dengan profil beban, kadaran piawai yang tersedia, toleransi voltan, toleransi kapasitor, beban harmonik, reka bentuk reaktor, kelakuan pengawal, dan risiko faktor kuasa mendahului pada beban minimum.

Pilih Seni Bina Pembetulan

Lokasi dan kaedah pensuisan menentukan bahagian sistem elektrik yang menerima manfaat pelepasan arus dan bagaimana bank bertindak balas apabila beban berubah.

Seni Bina	Paling sesuai	Sempadan reka bentuk utama
Pembetulan tetap individu	Satu beban induktif stabil yang beroperasi untuk tempoh yang lama	Mesti disaling kunci dengan beban dan kekal dalam had kvar yang dibenarkan oleh pengeluar peralatan
Pembetulan kumpulan	Beberapa beban yang bermula dan berhenti bersama-sama	Keadaan operasi kumpulan mestilah boleh diramal
Bank bertingkat automatik pusat	Beban kemudahan boleh ubah dengan pelbagai kombinasi operasi	Pengawal, CT, resolusi langkah, kadar pensuisan, harmonik, dan kelakuan beban ringan mesti diselaraskan
Pembetulan pensuisan tiristor pantas	Beban yang berubah-ubah dengan pantas di mana pensuisan kontaktor terlalu perlahan atau menyebabkan haus yang berlebihan	Memerlukan reka bentuk terma, semikonduktor, harmonik, dan perlindungan khusus aplikasi

Pembetulan automatik pusat sering kali praktikal kerana ia memberi khidmat kepada keseluruhan beban hiliran dan meletakkan penyelenggaraan di satu lokasi. Ia tidak membuang arus reaktif daripada penyuap yang terletak di hiliran bank tersebut. Pembetulan individu boleh mengurangkan beban penyuap dengan lebih banyak tetapi memerlukan penyelarasan yang lebih rapi dengan setiap beban.

Periksa mod operasi penjana dan pengubah

Satu bank yang direka bentuk berdasarkan operasi utiliti mungkin tidak sesuai apabila pemasangan bertukar kepada penjana dengan kekuatan litar pintas yang lebih rendah atau keupayaan kuasa reaktif yang berbeza. Tentukan sama ada bank tersebut perlu disekat, dihadkan, atau dikawal secara berbeza semasa operasi penjana. Nilai juga transformer yang dimuatkan secara ringan: bank yang disambungkan secara kekal boleh menghasilkan kuasa reaktif pendahulu apabila beban induktif utama tiada.

Pilih Saiz Langkah Tanpa Mencipta Faktor Kuasa Pendahulu

Bagi bank automatik, jumlah kvar hanyalah satu pemboleh ubah reka bentuk. Langkah terkecil mengawal resolusi, manakala urutan langkah mengawal sejauh mana bank tersebut mengikuti beban.

Gunakan profil kuasa reaktif yang direkodkan untuk menjawab empat soalan:

1. Apakah perubahan terkecil yang boleh diulang dalam kvar induktif yang harus mencetuskan satu langkah?
2. Apakah beban terendah di mana bank akan kekal didayakan?
3. Adakah langkah bersambung terkecil akan mencipta faktor kuasa pendahulu pada beban minimum?
4. Seberapa kerap setiap langkah akan bertukar semasa kitaran pengeluaran biasa?

Bank 225 kvar ilustratif boleh dibahagikan kepada langkah yang sama atau tidak sama, tetapi urutan yang betul tidak boleh dipilih berdasarkan jumlah kvar sahaja. Langkah pertama yang lebih kecil meningkatkan resolusi tetapi menambah peranti pensuisan, perlindungan, pendawaian, haba, kos, dan titik penyelenggaraan. Pengawal dengan penggunaan langkah putaran boleh mengagihkan tugas operasi, tetapi program pensuisannya mesti sepadan dengan kadaran langkah fizikal.

Kelewatan tindak balas pengawal juga penting. Kelewatan yang singkat mungkin mengejar perubahan beban yang singkat dan mempercepatkan kehausan sesentuh. Kelewatan yang lama mungkin menyebabkan beban yang berubah dengan cepat tidak diperbetulkan dengan secukupnya. Bagi beban yang berubah lebih pantas daripada yang boleh diikuti oleh bank yang disuis oleh kontaktor, nilaikan sistem statik atau hibrid dan bukannya sekadar mengurangkan kelewatan pengawal.

Harmonik Boleh Menjadikan Pengiraan kvar yang Betul Sebagai Bank yang Gagal

Induktans rangkaian hulu dan kemuatan yang ditambah membentuk sistem resonans. Jika frekuensi semula jadinya terletak berhampiran dengan harmonik yang wujud dalam pemasangan, voltan dan arus boleh diperkuat. Akibatnya mungkin termasuk arus lebih kapasitor, fius terbakar, kerosakan kontaktor, pemanasan lampau reaktor, pelantikan gangguan, atau herotan voltan yang berlebihan.

IEC 61642 menyediakan panduan untuk penapis dan kapasitor pirau dalam rangkaian AC industri yang terjejas oleh harmonik. Panduan kejuruteraan ABB juga menjelaskan bahawa reaktor siri boleh dipilih supaya gabungan kapasitor-reaktor ditala di bawah harmonik signifikan yang paling rendah, sekali gus mengurangkan risiko resonans dengan rangkaian.

Jangan gunakan satu had potongan THD sejagat

Penyataan seperti “gunakan reaktor melebihi 5% THD” bukanlah peraturan pemilihan yang lengkap. Risiko bergantung pada:

• magnitud harmonik individu dan hubungan fasa;
• kekuatan litar pintas sistem dan galangan pengubah;
• kvar bank kapasitor dan bilangan langkah yang disambungkan;
• lokasi beban tak linear dan bank tersebut;
• perubahan dalam topologi rangkaian dan operasi penjana;
• penapis, kabel, dan kapasitor lain yang sedia ada.

Ukur spektrum harmonik pada titik sambungan yang dicadangkan di bawah keadaan operasi yang mewakili. Meter pengapit true-RMS boleh mengenal pasti arus kapasitor yang tidak normal, tetapi penganalisis kualiti kuasa dan kajian sistem diperlukan untuk menentukan tertib harmonik, risiko resonans, dan reka bentuk mitigasi yang boleh dipertahankan.

Pilih respons harmonik, bukan sekadar voltan kapasitor

Keadaan rangkaian	Arahan awal	Pengesahan diperlukan
Beban linear yang dominan, herotan terukur yang rendah, tiada kebimbangan resonans dikenal pasti	Bank kapasitor standard mungkin sesuai	Sahkan kadaran kapasitor, pensuisan, perlindungan, dan pemasangan
Beban tak linear material dan risiko resonans	Bank reaktor-kapasitor ternyahlaras	Spektrum harmonik, penalaan, tegasan voltan kapasitor, kadaran terma reaktor, dan kajian topologi
Satu atau lebih tertib harmonik memerlukan penyerapan sengaja	Penapis pasif tertala	Kajian penapis khusus kes termasuk toleransi komponen dan perubahan rangkaian
Spektrum harmonik yang luas atau berubah-ubah di mana pampasan reaktif dan kawalan herotan merupakan keperluan yang berasingan	Penyelesaian aktif atau hibrid mungkin sesuai	Kajian kualiti kuasa, keperluan dinamik, dan keserasian peralatan

A reaktor ternyah-tala bukanlah penapis harmonik secara automatik. Tujuan utamanya dalam bank PFC biasanya adalah untuk mengalihkan resonans siri ke bawah harmonik signifikan yang terendah dan mengehadkan penguatan. Penapis pasif tertala direka bentuk secara sengaja untuk menyediakan galangan rendah di sekitar tertib harmonik yang dipilih. Fungsi-fungsi ini tidak boleh ditentukan secara bertukar ganti.

Penambahan reaktor juga meningkatkan voltan frekuensi asas merentasi kapasitor. Oleh itu, voltan terkadar kapasitor mestilah diselaraskan dengan penalaan reaktor, voltan sistem, toleransi, dan keadaan harmonik. Memilih kapasitor hanya berdasarkan voltan bas nominal mungkin tidak mencukupi dalam bank yang ditala semula (detuned bank).

Selaraskan Panel PFC Lengkap

Arus kapasitor nominal bagi bank tiga fasa seimbang adalah:

Ic = 1000 x Qc / (sqrt 3 x U)

Bagi contoh 225 kvar, 400 V:

Ic = 1000 x 225 / (sqrt 3 x 400)
Ic = lebih kurang 325 A

Ini adalah arus frekuensi asas nominal, bukan kadaran pemutus litar, fius, kontaktor, kabel, atau busbar. Kadaran komponen mestilah mengambil kira toleransi kapasitor yang berkenaan, variasi voltan, arus harmonik, transien pensuisan, keadaan persekitaran, pengumpulan, serta reka bentuk pemasangan yang telah diuji atau disahkan.

Kapasitor dan reaktor

Nyatakan piawaian kapasitor, voltan terkadar, kvar terkadar pada voltan operasi sebenar, frekuensi, toleransi, arus maksimum yang dibenarkan, susunan nyahcas, kategori suhu, dan mekanisme keselamatan akhir hayat. Bagi bank detuned, nyatakan kombinasi kapasitor-reaktor yang sepadan, data penalaan, kehilangan reaktor, kelas terma, perlindungan suhu, dan pengudaraan yang diperlukan.

Peranti pensuisan

Pengujaan kapasitor menghasilkan transien arus masuk frekuensi tinggi. Kontaktor kegunaan am yang dipilih hanya berdasarkan ampere keadaan mantap mungkin tidak sesuai. Nyatakan kontaktor tugas kapasitor atau peranti pensuisan lain dengan keupayaan pensuisan kapasitor yang diisytiharkan, kawalan arus masuk yang sesuai, dan penyelarasan dengan peranti perlindungan litar pintas. Kategori penggunaan kontaktor IEC AC-6b dikaitkan dengan pensuisan bank kapasitor; VIOX panduan kategori penggunaan kontaktor menjelaskan mengapa kategori penggunaan adalah penting.

Di mana beban memerlukan pensuisan pantas, sahkan sama ada pensuisan tiristor adalah wajar. Pensuisan semikonduktor mengubah reka bentuk terma, pengasingan, kerosakan, dan kawalan; ia bukan sekadar pengganti yang lebih pantas untuk kontaktor.

Perlindungan litar pintas dan beban lampau

Sistem perlindungan mesti menangani arus kerosakan yang tersedia serta kelakuan berterusan dan transien bank kapasitor. Sahkan:

• arus litar pintas prospektif pada titik sambungan bank;
• keupayaan pemutusan dan penyambungan peranti perlindungan;
• keupayaan terma pengalir dan busbar;
• arus RMS kapasitor dan reaktor di bawah spektrum harmonik yang diisytiharkan;
• arus masuk pensuisan tanpa operasi gangguan;
• penyelarasan dengan setiap langkah dan peranti bank masuk;
• keperluan pengasingan dan penyelenggaraan selamat;
• jadual penyelarasan pengilang atau bukti pemasangan yang disahkan.

Jangan gunakan pengganda pemutus litar atau fius universal tanpa memeriksa kapasitor, reaktor, peranti pensuisan, lengkung peranti perlindungan, dan piawaian yang berkenaan yang dipilih. VIOX menyediakan sumber produk yang berasingan untuk MCCB dan fius voltan rendah, tetapi kadaran akhir mestilah datang daripada gabungan kejuruteraan dan bukannya nisbah blog generik.

Kawalan nyahcas dan tenaga tersimpan

Kapasitor boleh mengekalkan voltan berbahaya selepas diputuskan sambungan. Tentukan peranti nyahcas dan sahkan prestasi voltan baki dan masa nyahcas yang diisytiharkan yang diperlukan oleh piawaian dan projek yang berkenaan. Reka bentuk juga mesti menghalang penyambungan semula sebelum voltan baki turun ke tahap yang dibenarkan. Kelewatan pengawal bukanlah pengganti bagi susunan nyahcas yang disahkan.

Susunan pengawal dan CT

Pengawal automatik memerlukan maklumat voltan dan arus yang mewakili kedua-dua beban dan kesan bank kapasitor. Dalam susunan pusat yang biasa, transformer arus dipasang di hulu beban dan sambungan bank supaya pengawal melihat pertukaran kuasa reaktif bersih dengan sumber. Penempatan tepat, tugasan fasa, nisbah, kekutuban, dan rujukan fasa pengawal mestilah mengikut gambar rajah pengeluar.

Kekutuban CT atau perkaitan fasa yang salah boleh menyebabkan pengawal menambah kemuatan apabila ia sepatutnya mengeluarkannya. Semak prinsip pengukuran dalam Pengubah Arus lwn Pengubah Potensi dan sahkan paparan pengawal terhadap keadaan beban yang diketahui semasa pentauliahan.

Reka bentuk kepungan dan terma

Kapasitor, reaktor, kontaktor, peranti perlindungan, konduktor, dan busbar semuanya menyumbang kepada haba. Reaktor mungkin memerlukan aliran udara khusus atau pemisahan fizikal daripada kapasitor yang sensitif terhadap suhu. Reka bentuk panel mesti mengesahkan:

• suhu ambien dan altitud;
• kenaikan suhu dalaman dan laluan pengudaraan;
• jarak komponen dan peraturan orientasi pengilang;
• kapasiti arus busbar dan konduktor;
• kelegaan dielektrik dan jarak rayapan;
• perlindungan kemasukan kepungan dan keadaan pencemaran;
• termostat reaktor, termostat kabinet, kawalan kipas, dan strategi penggera di mana digunakan;
• akses untuk pemeriksaan, pengesahan nyahcas selamat, dan penggantian.

Peta Piawaian untuk Spesifikasi Berorientasikan IEC

Standard	Skop yang berkaitan dalam reka bentuk ini
IEC 61921	Bank kapasitor syunt AC voltan rendah untuk pembetulan faktor kuasa, termasuk bank dengan peralatan pensuisan dan kawalan terbina dalam
IEC 60831-1	Unit dan bank kapasitor syunt membaik pulih sendiri untuk sistem AC sehingga dan termasuk 1,000 V; prestasi, kadaran, keselamatan, pemasangan, dan operasi
IEC 61642	Aplikasi penapis pasif dan kapasitor syunt dalam rangkaian AC industri yang terjejas oleh harmonik
IEC 61439-1 dan bahagian pemasangan yang berkenaan	Pengesahan pemasangan suis dan gear kawalan voltan rendah yang lengkap di mana berkenaan
Siri IEC 60947	Peranti pensuisan, kawalan, pengasingan, dan perlindungan yang berkaitan mengikut skop produknya

Komponen yang membawa rujukan IEC tidak menjadikan panel yang siap itu patuh. Pengilang pemasangan mesti mengesahkan reka bentuk lengkap di bawah piawaian pemasangan yang berkenaan dan syarat operasi yang diisytiharkan. Peraturan utiliti serantau, kod pemasangan kebangsaan, dan spesifikasi projek mungkin menambah keperluan.

Urutan Pentauliahan

Pentauliahan harus membuktikan rantaian pengukuran, logik pensuisan, tindak balas elektrik, dan tingkah laku terma dan bukannya sekadar menunjukkan bahawa semua langkah boleh ditutup.

1. Asingkan panel, sahkan ketiadaan voltan, dan pastikan semua kapasitor telah dinyahcas sebelum pemeriksaan.
2. Periksa kadaran komponen, saiz konduktor, rekod tork, pembumian, kelegaan, pemadanan reaktor-kapasitor, dan penyelarasan peranti perlindungan.
3. Sahkan rujukan voltan pengawal, nisbah CT, kekutuban CT, penetapan fasa, dan interlok penjana atau luaran.
4. Bekalkan tenaga kepada litar kawalan dan sahkan penggera serta input suhu sebelum membenarkan pensuisan langkah automatik.
5. Suis setiap langkah secara individu dan sahkan perubahan yang dijangkakan pada arus fasa, kvar, arah faktor kuasa, dan petunjuk pengawal.
6. Periksa bahawa tiada langkah yang menyebabkan faktor kuasa mendahului pada beban operasi minimum yang diisytiharkan.
7. Rekodkan arus kapasitor dan reaktor dengan instrumen true-RMS dan bandingkannya dengan kadaran yang diisytiharkan serta kajian reka bentuk.
8. Ukur harmonik voltan dan arus dengan beban tak linear yang mewakili sedang beroperasi.
9. Sahkan frekuensi pensuisan, putaran langkah, lengah nyahcas/penyambungan semula, pengudaraan, dan penggera suhu tidak normal.
10. Lakukan semakan terma berbeban selepas sistem mencapai keadaan operasi yang stabil dan simpan keputusan garis dasar untuk penyelenggaraan.

Sebarang arus lampau yang tidak dapat dijelaskan, operasi fius yang pantas, bunyi ketukan kontaktor, bunyi reaktor yang tidak normal, pemanasan melampau, atau peningkatan dalam herotan voltan memerlukan penyiasatan sebelum operasi automatik diteruskan.

Senarai Semak RFQ Bank Kapasitor

Berikan pembekal atau pembina panel maklumat berikut:

• voltan sistem, frekuensi, fasa, susunan pembumian, dan titik sambungan;
• profil beban kW/kvar minimum, normal, dan maksimum;
• faktor kuasa anjakan dan faktor kuasa sebenar yang sedia ada dan sasaran;
• spektrum harmonik dan titik pengukuran;
• inventori beban tak linear dan jadual operasi;
• kVA transformer, impedans, dan mod operasi penjana;
• arus litar pintas yang tersedia dan kadaran litar pintas pemasangan yang diperlukan;
• kvar pampasan yang dikira dan seni bina tetap/automatik/pantas yang disukai;
• peleraian langkah yang diperlukan dan kekerapan pensuisan yang dijangkakan;
• keputusan reka bentuk standard, detuned, penapis tertala, aktif, atau hibrid;
• kadaran kapasitor dan reaktor, data penalaan, dan perlindungan terma;
• tugas peranti pensuisan dan bukti penyelarasan litar pintas;
• keperluan perlindungan masuk dan langkah, pengasingan, serta nyahcas;
• fungsi pengawal, perincian CT, komunikasi, penggera, dan saling kunci;
• penarafan IP kepungan, suhu ambien, altitud, pengudaraan, kemasukan kabel, dan ruang yang tersedia;
• standard IEC yang terpakai, peraturan kebangsaan, dokumentasi, pengesahan rutin, dan rekod pentauliahan.

Untuk sokongan pemilihan, berikan VIOX voltan sistem, profil beban yang diukur, PF sedia ada dan sasaran, laporan harmonik, data pengubah, tahap kerosakan, keperluan langkah, dan keadaan kepungan. Input ini diperlukan sebelum menyelaraskan kontaktor, perlindungan litar, komponen pengagihan, dan perkakasan panel.

Sering Bertanya Soalan-Soalan

Adakah bank kapasitor perlu disaiz untuk mencapai faktor kuasa 1.00?

Tidak secara lalai. Variasi beban dan pengukuran boleh mengubah sasaran unit menjadi faktor kuasa mendahului semasa operasi yang lebih ringan. Gunakan sasaran utiliti atau projek dan kekalkan margin ketinggalan yang sesuai melainkan kajian sistem menyatakan sebaliknya.

Bolehkah kapasitor membetulkan faktor kuasa harmonik?

Kapasitor membetulkan kuasa reaktif frekuensi asas. Ia tidak membatalkan arus harmonik daripada beban tak linear. Oleh itu, faktor kuasa sebenar mungkin kekal di bawah faktor kuasa anjakan selepas pembetulan.

Bilakah bank kapasitor automatik lebih baik daripada bank tetap?

Bank bertingkat automatik secara amnya lebih sesuai apabila kvar induktif berubah dengan ketara semasa kitaran operasi. Bank tetap hanya sesuai apabila beban yang dipampas dan keadaan operasinya cukup stabil dan bank tersebut tidak boleh kekal disambungkan tanpa beban itu.

Adakah reaktor ternyahlaras (detuned reactor) membuang harmonik?

Tidak semestinya. Dalam bank PFC, reaktor ternyahlaras biasanya digunakan untuk mengalihkan resonans kapasitor-reaktor ke bawah harmonik signifikan yang terendah dan mengurangkan risiko penguatan. Penapis pasif tertala direka bentuk secara sengaja di sekitar tertib harmonik yang dipilih.

Di manakah CT pengawal APFC perlu dipasang?

Lokasinya mestilah membolehkan pengawal mengukur beban bersih dan kesan bank kapasitor. Dalam susunan pusat yang biasa, ini bermakna di bahagian hulu kedua-dua beban dan bank, tetapi fasa, kekutuban, dan pendawaian yang tepat mestilah mengikut gambar rajah pengeluar pengawal.

Sumber dan Piawaian

• IEC 61921:2017 – Kapasitor kuasa: Bank pembetulan faktor kuasa voltan rendah
• IEC 60831-1:2014 – Kapasitor kuasa shunt memulih diri sehingga 1,000 V
• IEC 61642:1997 – Rangkaian AC industri yang terjejas oleh harmonik
• ABB – Pembetulan Faktor Kuasa dan Penapisan Harmonik dalam Loji Elektrik
• Eaton – Pembetulan Faktor Kuasa: Panduan untuk Jurutera Loji
• Schneider Electric – Panduan untuk Reka Bentuk dan Pengeluaran Kubikel Pembetulan Faktor Kuasa LV