ในหน้านี้
ในการกำหนดขนาดของระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ ชุดคาปาซิเตอร์แบงก์สำหรับปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์, ให้คำนวณหากำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่จำเป็นเพื่อปรับค่าจากเพาเวอร์แฟกเตอร์ที่วัดได้ไปสู่ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์เป้าหมาย จากนั้นตรวจสอบผลลัพธ์ดังกล่าวกับโหลดขั้นต่ำ สเปกตรัมฮาร์มอนิก ภาระการสับเปลี่ยน กระแสลัดวงจรที่มีอยู่ และขีดจำกัดอุณหภูมิของตู้ควบคุม การคำนวณนี้จะได้ค่าความต้องการ kvar ตามทฤษฎี ซึ่งค่านี้เพียงอย่างเดียวไม่สามารถนำมาใช้เลือกชุดคาปาซิเตอร์แบงก์ คอนแทคเตอร์ รีแอกเตอร์ ฟิวส์ หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ปลอดภัยได้.
การคำนวณหลักคือ:
Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)ที่ซึ่ง:
Qcคือกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบคาปาซิทีฟที่ต้องการในหน่วย kvar;พีคือกำลังไฟฟ้าจริงที่เป็นตัวแทนในหน่วย kW;phi1คือมุมเฟสที่สอดคล้องกับค่าดิสเพลสเมนต์เพาเวอร์แฟกเตอร์ที่มีอยู่;phi2คือมุมเฟสที่สอดคล้องกับค่าดิสเพลสเมนต์เพาเวอร์แฟกเตอร์เป้าหมาย.
การออกแบบขั้นสุดท้ายจะต้องคงสถานะล้าหลัง (lagging) เล็กน้อยภายใต้ช่วงการทำงานที่ระบุไว้ เว้นแต่การไฟฟ้าหรือการศึกษาระบบไฟฟ้าจะกำหนดให้เป็นอย่างอื่น อย่าตั้งเป้าหมายที่ตัวประกอบกำลัง 1.00 โดยอัตโนมัติ และอย่าติดตั้งชุดคาปาซิเตอร์มาตรฐานในเครือข่ายที่มีฮาร์มอนิกสูงโดยไม่ได้ตรวจสอบความเสี่ยงของการเกิดเรโซแนนซ์.
สรุปการตัดสินใจทางวิศวกรรม
- คำนวณค่า kvar ที่ต้องการจากกำลังไฟฟ้าจริงและตัวประกอบกำลังแบบดิสเพลสเมนต์ที่วัดได้ภายใต้สภาวะการทำงานที่เป็นตัวแทน ไม่ใช่คำนวณจากโหลดที่เชื่อมต่อเพียงอย่างเดียว.
- ตรวจสอบโหมดการทำงานของโหลดต่ำสุดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อไม่ให้สเต็ปของคาปาซิเตอร์ที่คงที่หรือมีขนาดใหญ่เกินไปทำให้การติดตั้งมีตัวประกอบกำลังแบบนำหน้า (leading).
- วัดสภาวะฮาร์มอนิกก่อนเลือกใช้คาปาซิเตอร์มาตรฐาน, รีแอคเตอร์แบบดีจูน (detuned reactors), ฟิลเตอร์แบบจูน (tuned filters) หรือระบบลดทอนฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ เนื่องจากไม่มีค่าเปอร์เซ็นต์ THD สากลที่ใช้ตัดสินทุกโครงการได้.
- ประสานงานการเลือกใช้คาปาซิเตอร์, รีแอคเตอร์, อุปกรณ์สวิตชิ่ง, อุปกรณ์ป้องกัน, ตัวนำ, อุปกรณ์คายประจุ และระบบระบายอากาศให้เป็นชุดเดียวกัน.
- ให้ถือว่าการคำนวณนี้เป็นการกำหนดขนาดเบื้องต้น การตรวจสอบขั้นสุดท้ายจะต้องใช้ข้อมูลกระแสลัดวงจรของโครงการ ตารางการใช้งานของผู้ผลิต และข้อกำหนดการประกอบตามมาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้อง.
ข้อมูลนำเข้าที่จำเป็นสำหรับการออกแบบก่อนกำหนดขนาด
การเลือกอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ต้องเริ่มต้นจากข้อมูลการทำงานที่วัดได้จริง ไม่ใช่เพียงแค่ค่า kVA ของหม้อแปลง แรงม้าของมอเตอร์ที่เชื่อมต่อ หรือค่าตัวประกอบกำลังที่ต่ำที่สุดที่พบในใบแจ้งค่าไฟฟ้าเท่านั้น.
| อินพุต | ทำไมถึงสำคัญ | หลักฐานที่ควรพิจารณา |
|---|---|---|
| แรงดันไฟฟ้า ความถี่ จำนวนเฟส และรูปแบบการต่อลงดินของระบบไฟฟ้า | กำหนดข้อกำหนดสำหรับการต่อคาปาซิเตอร์ ฉนวน การสลับวงจร และการป้องกัน | ไดอะแกรมเส้นเดี่ยวและการวัดค่าหน้างาน |
| โปรไฟล์กำลังไฟฟ้าจริงในหน่วย kW | ระบุโหลดจริงที่ต้องการการชดเชยกำลังไฟฟ้า | มิเตอร์วัดช่วงเวลาหรือการบันทึกคุณภาพไฟฟ้าตลอดรอบการทำงานที่เป็นตัวแทน |
| ตัวประกอบกำลังแบบดิสเพลสเมนต์ที่มีอยู่เดิม | ขับเคลื่อนการคำนวณค่า kvar ที่ความถี่พื้นฐาน | มิเตอร์ที่สามารถรายงานค่า displacement PF ได้ในกรณีที่มีข้อมูล |
| ตัวประกอบกำลังที่แท้จริงและสเปกตรัมฮาร์มอนิก | เผยให้เห็นความผิดเพี้ยนที่ตัวเก็บประจุเพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถแก้ไขได้ | เครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้า ณ จุดเชื่อมต่อที่กำหนด |
| โหลดต่ำสุด ปกติ และสูงสุด | ป้องกันการชดเชยเกินในช่วงที่มีโหลดน้อย | โปรไฟล์โหลดที่บันทึกไว้ ไม่ใช่การอ่านค่าแบบทันทีทันใด |
| ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเป้าหมาย | กำหนดวัตถุประสงค์ในการแก้ไขค่า | อัตราค่าไฟฟ้า ข้อตกลงการเชื่อมต่อ หรือข้อกำหนดของโครงการ |
| รายการโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้น | บ่งชี้ถึงความเสี่ยงของการเกิดเรโซแนนซ์และกระแสฮาร์มอนิก | พิกัดและรูปแบบการทำงานของ VFD, ระบบ UPS, เรกติไฟเออร์, เครื่องเชื่อม, เครื่องชาร์จ EV และโหลดที่คล้ายกัน |
| พิกัดและค่าอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง | มีผลต่อความทนทานต่อการลัดวงจรและการเรโซแนนซ์ของเครือข่าย | แผ่นป้ายชื่อหม้อแปลงและข้อมูลการศึกษา |
| กระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้นได้ | จำเป็นสำหรับการประสานการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันและชุดประกอบ | การศึกษาความผิดพร่องหรือค่าที่ผ่านการตรวจสอบจากการออกแบบ |
| เงื่อนไขการติดตั้ง | มีผลต่อการระบายความร้อน ระยะห่าง พิกัดตู้ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ | อุณหภูมิโดยรอบ ระดับความสูง การระบายอากาศ มลภาวะ และข้อมูลตู้ |
หากผู้อ่านต้องการเพียงคำศัพท์และหลักการทำงาน ให้ใช้ข้อมูลที่มีอยู่เดิม ชื่อเต็มของ APFC และคู่มือการใช้งาน. หน้านี้เริ่มต้นต่อจากจุดที่คำจำกัดความนั้นสิ้นสุดลง: การแปลงข้อมูลหน้างานให้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นของตู้ไฟฟ้า.
ตัวประกอบกำลังแบบดิสเพลสเมนต์ (Displacement Power Factor) ไม่ใช่ตัวประกอบกำลังที่แท้จริงเสมอไป
สำหรับระบบที่เป็นรูปคลื่นไซน์เกือบสมบูรณ์ ตัวประกอบกำลังมักจะแสดงแทนด้วย cos phi, ซึ่งคือค่าโคไซน์ของมุมเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ในเครือข่ายที่จ่ายไฟให้กับโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้น ความเพี้ยนของกระแสไฟฟ้าจะส่งผลกระทบเพิ่มเติมอีกประการหนึ่ง.
- ตัวประกอบกำลังแบบดิสเพลสเมนต์ (Displacement power factor) อธิบายถึงความสัมพันธ์ทางเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานและกระแสไฟฟ้าพื้นฐาน.
- ตัวประกอบกำลังที่แท้จริง (True power factor) คือค่ากำลังไฟฟ้าจริงหารด้วยกำลังไฟฟ้าปรากฏโดยใช้รูปคลื่น RMS ที่สมบูรณ์.
ชันต์คาปาซิเตอร์จ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่ความถี่มูลฐานและสามารถปรับปรุงค่าดิสเพลสเมนต์เพาเวอร์แฟกเตอร์ได้ แต่มันไม่สามารถหักล้างกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากเรกติไฟเออร์, ไดรฟ์ปรับความถี่, UPS หรือแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดได้ ดังนั้นสถานที่แห่งหนึ่งอาจแสดงค่าดิสเพลสเมนต์เพาเวอร์แฟกเตอร์ที่ดีขึ้น ในขณะที่ค่าทรูเพาเวอร์แฟกเตอร์ยังคงถูกจำกัดด้วยความเพี้ยนของรูปคลื่น.
ความแตกต่างนี้ส่งผลต่อการตัดสินใจในการออกแบบ หากค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ต่ำมีสาเหตุหลักมาจากกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแบบอินดักทีฟ การใช้คาปาซิเตอร์แบงก์อาจมีความเหมาะสม แต่หากความเพี้ยนเป็นปัจจัยหลัก โครงการอาจจำเป็นต้องใช้รีแอกเตอร์, ฟิลเตอร์แบบปรับจูนได้, แอคทีฟฮาร์มอนิกฟิลเตอร์ หรือการปรับเปลี่ยนโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้น โซลูชันที่เลือกต้องเป็นไปตามรูปคลื่นที่วัดได้และการศึกษาโครงข่ายไฟฟ้า แทนที่จะพิจารณาจากค่า PF รวมเพียงค่าเดียว.
คำนวณค่า kvar ของคาปาซิเตอร์แบงก์ที่ต้องการ
ขั้นตอนที่ 1: เลือกค่ากำลังไฟฟ้าจริงที่เป็นตัวแทน
ใช้ค่ากำลังไฟฟ้าจริงที่สัมพันธ์กับสภาวะการทำงานที่ระบบปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์คาดว่าจะรองรับ สำหรับคาปาซิเตอร์แบงก์แบบคงที่ที่ต่อกับมอเตอร์ซึ่งมีโหลดทำงานต่อเนื่อง อาจใช้ข้อมูลการทำงานที่ระบุไว้ของผู้ผลิตมอเตอร์ โดยต้องอยู่ภายใต้ข้อจำกัดของผู้ผลิตมอเตอร์นั้นๆ สำหรับคาปาซิเตอร์แบงก์แบบอัตโนมัติส่วนกลาง โดยปกติควรพิจารณาจากโปรไฟล์ของโหลดซึ่งครอบคลุมช่วงเวลาการทำงานที่โหลดต่ำสุด, ปกติ และสูงสุด.
ขั้นตอนที่ 2: แปลงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์เป็นค่ากำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ
สำหรับแต่ละค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์:
tan phi = sqrt(1 - PF^2) / PFจากนั้นคำนวณดังนี้:
Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)สูตรและการคำนวณตู้ไฟฟ้าเพิ่มเติมได้ถูกสรุปไว้ใน VIOX แล้ว สูตรทางไฟฟ้าสำหรับการออกแบบตู้ไฟฟ้าแรงดันต่ำ.
คำนวณค่า kvar ของชุดคาปาซิเตอร์แบงค์ด้วยเครื่องมือ VIOX
ใช้ เครื่องมือคำนวณและแก้ไขค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า VIOX เพื่อป้อนค่ากำลังไฟฟ้าจริง, ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าที่มีอยู่, ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเป้าหมาย, แรงดันไฟฟ้า และการจัดเรียงเฟส โดยเครื่องมือจะคำนวณความต้องการในการชดเชยเบื้องต้นและเปรียบเทียบค่ากำลังไฟฟ้าปรากฏและกระแสไฟฟ้าในสายก่อนและหลังการแก้ไข.
เครื่องคำนวณนี้จำลองจุดทำงานที่สมดุลหนึ่งจุดโดยใช้ความสัมพันธ์ของสามเหลี่ยมกำลัง ผลลัพธ์ค่า kvar ที่ได้ไม่ใช่ข้อกำหนดสุดท้ายของชุดคาปาซิเตอร์ เนื่องจากไม่ได้จำลองการเปลี่ยนแปลงของโหลด, ขั้นตอนการสับเปลี่ยนจริง, การสั่นพ้องของฮาร์มอนิก, ค่าความคลาดเคลื่อนของคาปาซิเตอร์, การประสานงานของอุปกรณ์ป้องกัน หรือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในตู้ไฟฟ้า โปรดดำเนินการตรวจสอบตามขั้นตอนด้านล่างก่อนเลือกใช้อุปกรณ์.
ตัวอย่างการคำนวณ: 400 kW จาก PF 0.75 เป็น 0.95
สมมติให้เป็นโหลดสามเฟสที่สมดุลโดยมี:
- กำลังไฟฟ้าจริง:
P = 400 kW; - ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบดิสเพลสเมนต์ที่มีอยู่เดิม:
PF1 = 0.75 lagging; - ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบดิสเพลสเมนต์เป้าหมาย:
PF2 = 0.95 lagging; - แรงดันไฟฟ้าระบบ:
400 V line-to-line; - ยังไม่ได้กำหนดความเหมาะสมสำหรับฮาร์มอนิก.
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 โดยประมาณดังนั้นความต้องการทางทฤษฎีจึงอยู่ที่ประมาณ 221 kvar ที่จุดปฏิบัติงานที่ระบุไว้.
กำลังไฟฟ้าปรากฏและกระแสไฟฟ้าในสายส่งต้นทางก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน:
| เงื่อนไข | กำลังไฟฟ้าปรากฏ | กระแสไฟฟ้าในสายส่งโดยประมาณที่ 400 V |
|---|---|---|
| ก่อนการแก้ไขค่า PF 0.75 | 400 / 0.75 = 533 kVA |
533,000 / (sqrt 3 x 400) = 770 A |
| หลังจากการแก้ไขค่า PF 0.95 | 400 / 0.95 = 421 kVA |
421,000 / (sqrt 3 x 400) = 608 A |
การลดลงนี้มีผลกับส่วนต้นทางของจุดเชื่อมต่อการชดเชยกำลังไฟฟ้า โดยไม่ช่วยลดกระแสภายในขดลวดมอเตอร์หรือกำจัดความสูญเสียที่เกิดขึ้นภายในตัวโหลดเอง.
อย่าแปลงค่า 221 kvar เป็นใบสั่งซื้อโดยตรง ขนาดของชุดคาปาซิเตอร์แบงค์ที่เลือกและสเต็ปการทำงานต้องเหมาะสมกับลักษณะของโหลด, พิกัดมาตรฐานที่มีจำหน่าย, ค่าความคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้า, ค่าความคลาดเคลื่อนของคาปาซิเตอร์, โหลดฮาร์มอนิก, การออกแบบรีแอคเตอร์, การทำงานของคอนโทรลเลอร์ และความเสี่ยงที่จะเกิดค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบนำหน้า (leading power factor) ในช่วงที่โหลดต่ำสุด.
เลือกสถาปัตยกรรมการแก้ไขค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า
ตำแหน่งและวิธีการสลับการทำงานจะเป็นตัวกำหนดว่าส่วนใดของระบบไฟฟ้าที่จะได้รับประโยชน์จากการลดกระแส และธนาคารตัวเก็บประจุจะมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อโหลดมีการเปลี่ยนแปลง.
| สถาปัตยกรรม | เหมาะสมที่สุด | ขอบเขตการออกแบบหลัก |
|---|---|---|
| การแก้ไขค่าตัวประกอบกำลังแบบคงที่เฉพาะจุด | โหลดเหนี่ยวนำที่มีความเสถียรหนึ่งชุดซึ่งทำงานเป็นระยะเวลานาน | ต้องมีการเชื่อมประสาน (interlock) กับโหลดและยังคงอยู่ในค่า kvar ที่ผู้ผลิตอุปกรณ์อนุญาต |
| การแก้ไขค่าตัวประกอบกำลังแบบกลุ่ม | โหลดหลายชุดที่เริ่มและหยุดทำงานพร้อมกัน | สถานะการทำงานของกลุ่มต้องสามารถคาดการณ์ได้ |
| ชุดคาปาซิเตอร์แบงค์อัตโนมัติแบบรวมศูนย์ | โหลดของอาคารที่มีความผันแปรและมีรูปแบบการทำงานที่หลากหลาย | ต้องมีการประสานงานกันระหว่างคอนโทรลเลอร์, CT, ความละเอียดของสเต็ป, อัตราการสลับการทำงาน, ฮาร์มอนิก และพฤติกรรมขณะโหลดต่ำ |
| การแก้ไขค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์แบบรวดเร็วด้วยไทริสเตอร์ | โหลดที่มีความผันผวนอย่างรวดเร็วซึ่งการสลับการทำงานด้วยคอนแทคเตอร์นั้นช้าเกินไปหรือทำให้เกิดการสึกหรอมากเกินควร | จำเป็นต้องมีการออกแบบด้านความร้อน, สารกึ่งตัวนำ, ฮาร์มอนิก และการป้องกันที่เฉพาะเจาะจงตามการใช้งาน |
การแก้ไขค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์อัตโนมัติแบบรวมศูนย์มักใช้งานได้จริงเนื่องจากรองรับโหลดทั้งหมดที่อยู่ถัดไปและรวมศูนย์การบำรุงรักษาไว้ในที่เดียว อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่สามารถลดกระแสรีแอกทีฟจากสายป้อนที่อยู่ถัดจากชุดคาปาซิเตอร์แบงค์ได้ การแก้ไขแบบรายจุดสามารถช่วยลดภาระของสายป้อนได้มากกว่า แต่จำเป็นต้องมีการประสานงานที่ใกล้ชิดกับโหลดแต่ละจุด.
ตรวจสอบโหมดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า
ชุดคาปาซิเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานร่วมกับการไฟฟ้าอาจไม่เหมาะสมเมื่อมีการสลับระบบไปใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีค่าความสามารถในการทนต่อการลัดวงจรต่ำกว่า หรือมีขีดความสามารถในการจ่ายกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่แตกต่างกัน โปรดกำหนดว่าชุดคาปาซิเตอร์จำเป็นต้องถูกบล็อก จำกัด หรือควบคุมในลักษณะที่แตกต่างออกไปในระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไม่ นอกจากนี้ ให้ประเมินหม้อแปลงที่มีโหลดน้อย: การต่อชุดคาปาซิเตอร์แบบถาวรอาจทำให้เกิดกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟนำหน้า (leading reactive power) ในขณะที่ไม่มีโหลดประเภทอินดักทีฟหลักอยู่.
การเลือกขนาดขั้น (Step Size) โดยไม่ทำให้เกิดตัวประกอบกำลังแบบนำหน้า
สำหรับชุดคาปาซิเตอร์อัตโนมัติ ค่า kvar รวมเป็นเพียงตัวแปรหนึ่งในการออกแบบเท่านั้น ขนาดขั้นที่เล็กที่สุดจะเป็นตัวควบคุมความละเอียด ในขณะที่ลำดับการทำงานของขั้นจะเป็นตัวควบคุมว่าชุดคาปาซิเตอร์จะติดตามโหลดได้ใกล้เคียงเพียงใด.
ใช้ข้อมูลโปรไฟล์กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่บันทึกไว้เพื่อตอบคำถามสี่ข้อดังนี้:
- การเปลี่ยนแปลงของค่า inductive kvar ที่เกิดขึ้นซ้ำได้และเล็กที่สุดที่ควรจะกระตุ้นให้เกิดการทำงานของหนึ่งขั้นคือเท่าใด?
- โหลดต่ำสุดที่ชุดคาปาซิเตอร์จะยังคงเปิดใช้งานอยู่คือเท่าใด?
- ขั้นที่เล็กที่สุดที่เชื่อมต่ออยู่จะทำให้เกิดตัวประกอบกำลังแบบนำหน้าที่โหลดต่ำสุดหรือไม่?
- แต่ละขั้นจะมีการสลับการทำงานบ่อยเพียงใดในระหว่างรอบการผลิตปกติ?
ชุดคาปาซิเตอร์ขนาด 225 kvar ที่เป็นตัวอย่างสามารถแบ่งออกเป็นขั้นที่เท่ากันหรือไม่เท่ากันก็ได้ แต่ไม่สามารถเลือกลำดับที่ถูกต้องได้จากค่า kvar รวมเพียงอย่างเดียว ขั้นแรกที่มีขนาดเล็กกว่าจะช่วยเพิ่มความละเอียด แต่จะเพิ่มจำนวนอุปกรณ์สวิตชิ่ง การป้องกัน การเดินสาย ความร้อน ต้นทุน และจุดที่ต้องบำรุงรักษา คอนโทรลเลอร์ที่มีการใช้งานแบบหมุนเวียนขั้นสามารถกระจายภาระการทำงานได้ แต่โปรแกรมการสวิตชิ่งจะต้องสอดคล้องกับพิกัดของแต่ละขั้นจริง.
ความหน่วงในการตอบสนองของคอนโทรลเลอร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ความหน่วงที่สั้นเกินไปอาจทำให้เกิดการไล่ตามการเปลี่ยนแปลงของโหลดเพียงชั่วคราวและเร่งการสึกหรอของหน้าสัมผัส ส่วนความหน่วงที่ยาวเกินไปอาจทำให้โหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้รับการแก้ไขไม่เพียงพอ สำหรับโหลดที่เปลี่ยนแปลงเร็วกว่าที่ชุดคาปาซิเตอร์แบบสวิตช์ด้วยคอนแทคเตอร์จะตอบสนองได้ ให้พิจารณาระบบแบบสแตติกหรือแบบไฮบริดแทนการลดความหน่วงของคอนโทรลเลอร์เพียงอย่างเดียว.
ฮาร์มอนิกสามารถทำให้การคำนวณค่า kvar ที่ถูกต้องกลายเป็นความล้มเหลวของชุดคาปาซิเตอร์ได้
ค่าความเหนี่ยวนำของโครงข่ายไฟฟ้าต้นทางและค่าความจุไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ามาจะก่อให้เกิดระบบเรโซแนนซ์ หากความถี่ธรรมชาติของระบบอยู่ใกล้กับฮาร์มอนิกที่มีอยู่ในระบบติดตั้ง แรงดันและกระแสอาจถูกขยายให้สูงขึ้น ผลที่ตามมาอาจรวมถึงกระแสเกินในคาปาซิเตอร์ ฟิวส์ขาด คอนแทคเตอร์เสียหาย รีแอคเตอร์ร้อนจัด การทริปโดยไม่จำเป็น หรือความเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไป.
IEC 61642 ให้แนวทางสำหรับฟิลเตอร์และคาปาซิเตอร์แบบขนานในโครงข่ายไฟฟ้า AC อุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบจากฮาร์มอนิก คู่มือทางวิศวกรรมของ ABB ได้อธิบายไว้เช่นกันว่าสามารถเลือกรีแอคเตอร์แบบอนุกรมเพื่อให้ชุดคาปาซิเตอร์และรีแอคเตอร์ที่รวมกันนั้นถูกปรับจูนให้ต่ำกว่าฮาร์มอนิกที่มีนัยสำคัญลำดับต่ำสุด ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดเรโซแนนซ์กับโครงข่ายไฟฟ้า.
อย่าใช้ค่าตัดเกณฑ์ THD เพียงค่าเดียวสำหรับทุกกรณี
ข้อความเช่น “ให้ใช้รีแอคเตอร์เมื่อค่า THD สูงกว่า 5%” ไม่ใช่กฎการเลือกที่สมบูรณ์ ความเสี่ยงขึ้นอยู่กับ:
- ขนาดของฮาร์มอนิกแต่ละลำดับและความสัมพันธ์ของเฟส;
- ความทนทานต่อการลัดวงจรของระบบไฟฟ้าและค่าอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง;
- ค่า kvar ของคาปาซิเตอร์แบงก์และจำนวนสเต็ปที่เชื่อมต่อ;
- ตำแหน่งของโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นและตัวแบงก์;
- การเปลี่ยนแปลงในโทโพโลยีของเครือข่ายและการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
- ฟิลเตอร์ สายเคเบิล และคาปาซิเตอร์อื่นๆ ที่มีอยู่เดิม.
วัดสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่จุดเชื่อมต่อที่เสนอภายใต้สภาวะการทำงานที่เป็นตัวแทนของระบบ แคลมป์มิเตอร์แบบ true-RMS สามารถระบุกระแสคาปาซิเตอร์ที่ผิดปกติได้ แต่จำเป็นต้องใช้เครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าและการศึกษาเชิงระบบเพื่อกำหนดลำดับฮาร์มอนิก ความเสี่ยงในการเกิดเรโซแนนซ์ และการออกแบบมาตรการบรรเทาผลกระทบที่เชื่อถือได้.
เลือกการตอบสนองต่อฮาร์มอนิก ไม่ใช่เพียงแค่แรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์
| สภาวะของเครือข่าย | แนวทางเบื้องต้น | จำเป็นต้องมีการตรวจสอบ |
|---|---|---|
| โหลดเชิงเส้นเป็นส่วนใหญ่ ค่าความเพี้ยนที่วัดได้ต่ำ และไม่พบข้อกังวลเรื่องการสั่นพ้อง | ชุดคาปาซิเตอร์มาตรฐานอาจเหมาะสม | ยืนยันพิกัดของคาปาซิเตอร์ การสลับการทำงาน การป้องกัน และชุดประกอบ |
| โหลดไม่เป็นเชิงเส้นที่มีนัยสำคัญและมีความเสี่ยงต่อการสั่นพ้อง | ชุดคาปาซิเตอร์-รีแอคเตอร์แบบดีจูน (Detuned) | การศึกษาเกี่ยวกับสเปกตรัมฮาร์มอนิก การปรับจูน ความเค้นแรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์ พิกัดความร้อนของรีแอคเตอร์ และโทโพโลยี |
| ฮาร์มอนิกหนึ่งลำดับหรือมากกว่าจำเป็นต้องมีการดูดซับโดยเจตนา | ฟิลเตอร์แบบพาสซีฟชนิดปรับจูน (Tuned passive filter) | การศึกษาฟิลเตอร์เฉพาะกรณี รวมถึงค่าความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบและการเปลี่ยนแปลงของโครงข่าย |
| สเปกตรัมฮาร์มอนิกแบบกว้างหรือแบบเปลี่ยนแปลงได้ ในกรณีที่การชดเชยกำลังงานรีแอคทีฟและการควบคุมความเพี้ยนเป็นความต้องการที่แยกจากกัน | โซลูชันแบบแอคทีฟหรือแบบไฮบริดอาจมีความเหมาะสม | การศึกษาคุณภาพไฟฟ้า ความต้องการเชิงพลวัต และความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ |
เป็ ดีจูนรีแอคเตอร์ (detuned reactor) ไม่ใช่ฟิลเตอร์ฮาร์มอนิกโดยอัตโนมัติ. วัตถุประสงค์หลักในชุด PFC bank มักจะเป็นการเลื่อนจุดเรโซแนนซ์อนุกรมให้ต่ำกว่าลำดับฮาร์มอนิกที่สำคัญที่สุดและจำกัดการขยายสัญญาณ ฟิลเตอร์แบบพาสซีฟชนิดปรับจูนถูกออกแบบมาโดยเจตนาเพื่อให้มีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำรอบลำดับฮาร์มอนิกที่เลือกไว้ ฟังก์ชันเหล่านี้ต้องไม่ถูกระบุสลับกัน.
การเพิ่มรีแอคเตอร์ยังทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ความถี่พื้นฐานตกคร่อมตัวเก็บประจุสูงขึ้น ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าพิกัดของตัวเก็บประจุจะต้องสอดคล้องกับการปรับจูนรีแอคเตอร์ แรงดันไฟฟ้าของระบบ ค่าความคลาดเคลื่อน และสภาวะฮาร์มอนิก การเลือกตัวเก็บประจุโดยพิจารณาเพียงแรงดันไฟฟ้าบัสที่กำหนดอาจไม่เพียงพอสำหรับชุดตัวเก็บประจุแบบ detuned.
การประสานงานตู้ PFC ทั้งระบบ
กระแสไฟฟ้าพิกัดของตัวเก็บประจุสำหรับชุดตัวเก็บประจุสามเฟสแบบสมดุลคือ:
Ic = 1000 x Qc / (sqrt 3 x U)สำหรับตัวอย่างขนาด 225 kvar, 400 V:
Ic = 1000 x 225 / (sqrt 3 x 400)
Ic = ประมาณ 325 Aนี่คือกระแสไฟฟ้าที่ความถี่พื้นฐานตามพิกัด ไม่ใช่พิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์ ฟิวส์ คอนแทคเตอร์ สายเคเบิล หรือบัสบาร์ พิกัดของอุปกรณ์ประกอบต้องคำนึงถึงค่าความคลาดเคลื่อนของตัวเก็บประจุที่เกี่ยวข้อง ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า กระแสฮาร์มอนิก กระแสชั่วขณะจากการสวิตช์ สภาวะแวดล้อม การจัดกลุ่ม และการออกแบบชุดประกอบที่ผ่านการทดสอบหรือตรวจสอบแล้ว.
ตัวเก็บประจุและรีแอคเตอร์
ระบุมาตรฐานของคาปาซิเตอร์ แรงดันไฟฟ้าพิกัด ค่า kvar พิกัดที่แรงดันไฟฟ้าขณะใช้งานจริง ความถี่ ค่าความคลาดเคลื่อน กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต รูปแบบการคายประจุ ประเภทอุณหภูมิ และกลไกความปลอดภัยเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน สำหรับชุดคาปาซิเตอร์แบบ detuned ให้ระบุการจับคู่ระหว่างคาปาซิเตอร์กับรีแอคเตอร์ ข้อมูลการปรับจูน ค่าสูญเสียในรีแอคเตอร์ ระดับชั้นความร้อน การป้องกันอุณหภูมิ และการระบายอากาศที่จำเป็น.
อุปกรณ์สวิตชิ่ง
การจ่ายไฟให้คาปาซิเตอร์จะทำให้เกิดกระแสกระชากความถี่สูง คอนแทคเตอร์ทั่วไปที่เลือกโดยพิจารณาจากกระแสไฟฟ้าสภาวะคงตัวเพียงอย่างเดียวอาจไม่เหมาะสม ให้ระบุคอนแทคเตอร์สำหรับคาปาซิเตอร์หรืออุปกรณ์สวิตชิ่งอื่นที่มีการประกาศความสามารถในการสวิตช์คาปาซิเตอร์ มีการควบคุมกระแสกระชากที่เหมาะสม และมีการประสานการทำงานกับอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร หมวดการใช้งานคอนแทคเตอร์ตามมาตรฐาน IEC ในประเภท AC-6b เกี่ยวข้องกับการสวิตช์ชุดคาปาซิเตอร์ โดย VIOX คู่มือหมวดการใช้งานคอนแทคเตอร์ อธิบายว่าเหตุใดหมวดการใช้งานจึงมีความสำคัญ.
ในกรณีที่โหลดต้องการการสวิตช์ที่รวดเร็ว ให้ตรวจสอบว่าการใช้ไทริสเตอร์สวิตชิ่งมีความเหมาะสมหรือไม่ การสวิตช์ด้วยสารกึ่งตัวนำจะเปลี่ยนการออกแบบด้านความร้อน การแยกส่วนประกอบ การป้องกันความผิดพร่อง และการควบคุม ซึ่งไม่ใช่เพียงแค่การเปลี่ยนแทนคอนแทคเตอร์ให้ทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น.
การป้องกันการลัดวงจรและโหลดเกิน
ระบบป้องกันต้องรองรับกระแสลัดวงจรที่มีอยู่และพฤติกรรมทั้งในสภาวะปกติและสภาวะชั่วขณะของชุดคาปาซิเตอร์ โดยยืนยันดังนี้:
- กระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ ณ จุดเชื่อมต่อแบงค์;
- ความสามารถในการตัดและต่อกระแสของอุปกรณ์ป้องกัน;
- ความสามารถในการทนความร้อนของตัวนำและบัสบาร์;
- กระแส RMS ของคาปาซิเตอร์และรีแอคเตอร์ภายใต้สเปกตรัมฮาร์มอนิกที่ระบุ;
- กระแสกระชากขณะสับสวิตช์โดยไม่มีการทำงานที่ผิดพลาด;
- การประสานการทำงานกับแต่ละสเต็ปและอุปกรณ์ขาเข้าของแบงค์;
- ข้อกำหนดด้านการแยกส่วนและการบำรุงรักษาอย่างปลอดภัย;
- ตารางการประสานการทำงานของผู้ผลิตหรือหลักฐานการประกอบที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว.
ห้ามใช้ตัวคูณสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือฟิวส์แบบครอบจักรวาลโดยไม่ได้ตรวจสอบคาปาซิเตอร์ รีแอคเตอร์ อุปกรณ์สวิตชิ่ง เส้นกราฟของอุปกรณ์ป้องกัน และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่เลือกใช้ VIOX มีแหล่งข้อมูลผลิตภัณฑ์แยกต่างหากสำหรับ MCCB รถมอเตอร์ไซค์ แล้ว ฟิวส์แรงดันต่ำ, แต่พิกัดสุดท้ายจะต้องมาจากการคำนวณร่วมกันทางวิศวกรรม ไม่ใช่จากอัตราส่วนทั่วไปในบล็อก.
การควบคุมการคายประจุและพลังงานที่สะสม
คาปาซิเตอร์อาจยังคงมีแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายหลังจากตัดการเชื่อมต่อ โปรดระบุอุปกรณ์คายประจุและตรวจสอบประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าตกค้างและเวลาในการคายประจุตามที่มาตรฐานและโครงการกำหนด การออกแบบจะต้องป้องกันการเชื่อมต่อใหม่ก่อนที่แรงดันไฟฟ้าตกค้างจะลดลงถึงระดับที่อนุญาต การหน่วงเวลาของคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถใช้แทนการจัดเตรียมระบบคายประจุที่ผ่านการตรวจสอบแล้วได้.
การจัดวางคอนโทรลเลอร์และ CT
คอนโทรลเลอร์อัตโนมัติจำเป็นต้องได้รับข้อมูลแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่แสดงถึงทั้งโหลดและผลกระทบของคาปาซิเตอร์แบงก์ ในการจัดวางแบบรวมศูนย์ทั่วไป จะต้องติดตั้งหม้อแปลงกระแส (CT) ไว้ที่ด้านต้นทางของโหลดและการเชื่อมต่อแบงก์ เพื่อให้คอนโทรลเลอร์เห็นการแลกเปลี่ยนกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟสุทธิกับแหล่งจ่าย การวางตำแหน่ง การกำหนดเฟส อัตราส่วน ขั้ว และการอ้างอิงเฟสของคอนโทรลเลอร์ที่ถูกต้องจะต้องเป็นไปตามแผนภาพของผู้ผลิต.
ขั้วหรือการเชื่อมโยงเฟสของ CT ที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้คอนโทรลเลอร์เพิ่มค่าคาปาซิแตนซ์ในขณะที่ควรจะลดค่าลง โปรดทบทวนหลักการวัดใน หม้อแปลงกระแสเทียบกับหม้อแปลงแรงดัน และตรวจสอบการแสดงผลของคอนโทรลเลอร์เทียบกับสถานะโหลดที่ทราบในระหว่างการทดสอบการทำงาน.
การออกแบบตู้และระบบระบายความร้อน
คาปาซิเตอร์, รีแอคเตอร์, คอนแทคเตอร์, อุปกรณ์ป้องกัน, ตัวนำ และบัสบาร์ ต่างก็ก่อให้เกิดความร้อน รีแอคเตอร์อาจต้องการการไหลเวียนของอากาศเฉพาะหรือการแยกทางกายภาพออกจากคาปาซิเตอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิ การออกแบบตู้ต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
- อุณหภูมิโดยรอบและระดับความสูง;
- การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิภายในและเส้นทางการระบายอากาศ;
- ระยะห่างของอุปกรณ์และกฎการติดตั้งตามที่ผู้ผลิตกำหนด;
- ความสามารถในการรับกระแสของบัสบาร์และตัวนำ;
- ระยะห่างทางไฟฟ้าและระยะตามผิวฉนวน;
- ระดับการป้องกันของตู้และสภาวะมลพิษ;
- เทอร์โมสตัทของรีแอคเตอร์, เทอร์โมสตัทของตู้, การควบคุมพัดลม และกลยุทธ์การแจ้งเตือนในกรณีที่มีการใช้งาน;
- การเข้าถึงเพื่อตรวจสอบ, การตรวจสอบการคายประจุอย่างปลอดภัย และการเปลี่ยนทดแทน.
แผนผังมาตรฐานสำหรับข้อกำหนดที่อ้างอิงตามมาตรฐาน IEC
| มาตรฐาน | ขอบเขตที่เกี่ยวข้องในการออกแบบนี้ |
|---|---|
| IEC 61921 | ชุดคาปาซิเตอร์แบบชันท์ AC แรงดันต่ำสำหรับการปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลัง รวมถึงชุดคาปาซิเตอร์ที่มีอุปกรณ์สวิตชิ่งและอุปกรณ์ควบคุมในตัว |
| IEC 60831-1 | หน่วยคาปาซิเตอร์แบบชันท์ชนิดซ่อมแซมตัวเองได้และชุดคาปาซิเตอร์สำหรับระบบ AC ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดไม่เกิน 1,000 V; ประสิทธิภาพ, พิกัด, ความปลอดภัย, การติดตั้ง และการใช้งาน |
| IEC 61642 | การประยุกต์ใช้งานฟิลเตอร์แบบพาสซีฟและคาปาซิเตอร์แบบขนานในเครือข่ายไฟฟ้า AC อุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบจากฮาร์มอนิก |
| IEC 61439-1 และส่วนประกอบของตู้สวิตช์บอร์ดที่เกี่ยวข้อง | การตรวจสอบตู้สวิตช์บอร์ดและตู้ควบคุมแรงดันต่ำที่สมบูรณ์ตามความเหมาะสม |
| มาตรฐาน IEC 60947 ซีรีส์ | อุปกรณ์สวิตช์ อุปกรณ์ควบคุม อุปกรณ์ตัดตอน และอุปกรณ์ป้องกันที่เกี่ยวข้องตามขอบเขตของผลิตภัณฑ์นั้นๆ |
ส่วนประกอบที่มีการอ้างอิงมาตรฐาน IEC ไม่ได้หมายความว่าตู้สวิตช์บอร์ดที่ประกอบเสร็จสมบูรณ์จะเป็นไปตามมาตรฐาน ผู้ผลิตตู้สวิตช์บอร์ดจะต้องตรวจสอบการออกแบบโดยรวมภายใต้มาตรฐานการประกอบที่เกี่ยวข้องและสภาวะการใช้งานที่ประกาศไว้ กฎระเบียบของการไฟฟ้าในพื้นที่ ประมวลกฎหมายการติดตั้งทางไฟฟ้าของประเทศ และข้อกำหนดของโครงการอาจมีข้อกำหนดเพิ่มเติม.
ลำดับขั้นตอนการทดสอบการใช้งาน
การทดสอบการใช้งานควรพิสูจน์ห่วงโซ่การวัด ตรรกะการสวิตช์ การตอบสนองทางไฟฟ้า และพฤติกรรมทางความร้อน มากกว่าเพียงแค่แสดงให้เห็นว่าทุกขั้นตอนสามารถปิดการทำงานได้.
- ตัดวงจรตู้ควบคุม ตรวจสอบว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า และตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุทั้งหมดคายประจุแล้วก่อนทำการตรวจสอบ.
- ตรวจสอบพิกัดของอุปกรณ์ ขนาดตัวนำ บันทึกค่าแรงบิด การต่อลงดิน ระยะห่าง การจับคู่ระหว่างรีแอคเตอร์และตัวเก็บประจุ และการประสานการทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน.
- ตรวจสอบค่าอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าของคอนโทรลเลอร์ อัตราส่วน CT ขั้วของ CT การกำหนดเฟส และระบบอินเตอร์ล็อกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ภายนอก.
- จ่ายไฟให้กับวงจรควบคุมและตรวจสอบสัญญาณเตือนและอินพุตอุณหภูมิก่อนอนุญาตให้มีการสลับสเต็ปอัตโนมัติ.
- สลับแต่ละสเต็ปทีละขั้นตอนและตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่คาดหวังของกระแสเฟส, kvar, ทิศทางของตัวประกอบกำลัง และการแสดงผลของคอนโทรลเลอร์.
- ตรวจสอบว่าไม่มีสเต็ปใดที่ทำให้เกิดตัวประกอบกำลังแบบนำหน้า (leading power factor) ที่โหลดใช้งานต่ำสุดที่ระบุไว้.
- บันทึกกระแสของตัวเก็บประจุและรีแอคเตอร์ด้วยเครื่องมือวัดแบบ true-RMS และเปรียบเทียบกับพิกัดที่ระบุไว้และการศึกษาการออกแบบ.
- วัดฮาร์มอนิกของแรงดันและกระแสในขณะที่มีโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้น (nonlinear loads) ที่เป็นตัวแทนการใช้งานจริงกำลังทำงานอยู่.
- ตรวจสอบความถี่ในการสลับการทำงาน, การหมุนของสเต็ป, การหน่วงเวลาการคายประจุ/การเชื่อมต่อใหม่, การระบายอากาศ และสัญญาณเตือนอุณหภูมิผิดปกติ.
- ดำเนินการตรวจสอบความร้อนขณะมีโหลดหลังจากระบบเข้าสู่สภาวะการทำงานที่เสถียร และเก็บผลลัพธ์พื้นฐานไว้สำหรับการบำรุงรักษา.
กระแสเกินที่หาสาเหตุไม่ได้, การทำงานที่รวดเร็วของฟิวส์, เสียงดังจากคอนแทคเตอร์, เสียงรบกวนผิดปกติจากรีแอคเตอร์, ความร้อนสูงเกิน หรือการเพิ่มขึ้นของความเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้า จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบก่อนที่จะให้ระบบทำงานอัตโนมัติต่อไป.
รายการตรวจสอบ RFQ สำหรับคาปาซิเตอร์แบงก์
ให้ข้อมูลต่อไปนี้แก่ซัพพลายเออร์หรือผู้ประกอบตู้คอนโทรล:
- แรงดันไฟฟ้าของระบบ, ความถี่, จำนวนเฟส, รูปแบบการต่อลงดิน และจุดเชื่อมต่อ;
- โปรไฟล์โหลดต่ำสุด, ปกติ และสูงสุด ในหน่วย kW/kvar;
- ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบดิสเพลสเมนต์และแบบทรู ทั้งที่มีอยู่เดิมและค่าเป้าหมาย;
- สเปกตรัมฮาร์มอนิกและจุดวัด;
- รายการโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้นและตารางการทำงาน;
- ค่า kVA ของหม้อแปลง, ค่าอิมพีแดนซ์ และโหมดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
- กระแสลัดวงจรที่ใช้งานได้จริงและพิกัดกระแสลัดวงจรของชุดประกอบที่ต้องการ;
- ค่า kvar ชดเชยที่คำนวณได้ และโครงสร้างแบบคงที่/อัตโนมัติ/รวดเร็วที่ต้องการ;
- ความละเอียดของสเต็ปที่ต้องการและความถี่ในการสลับการทำงานที่คาดการณ์ไว้;
- การตัดสินใจเลือกการออกแบบแบบมาตรฐาน, แบบดีจูน (detuned), แบบฟิลเตอร์ปรับจูน (tuned-filter), แบบแอคทีฟ หรือแบบไฮบริด;
- พิกัดของคาปาซิเตอร์และรีแอคเตอร์, ข้อมูลการปรับจูน และการป้องกันความร้อน;
- หน้าที่ของอุปกรณ์สวิตช์และหลักฐานการประสานงานเมื่อเกิดการลัดวงจร;
- ข้อกำหนดด้านการป้องกันขาเข้าและขั้นบันได การแยกส่วน และการคายประจุ;
- ฟังก์ชันของคอนโทรลเลอร์ รายละเอียด CT การสื่อสาร สัญญาณเตือน และอินเตอร์ล็อก;
- ระดับ IP ของตู้ อุณหภูมิแวดล้อม ความสูง การระบายอากาศ ทางเข้าสายเคเบิล และพื้นที่ว่างที่มีอยู่;
- มาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้อง กฎระเบียบระดับชาติ เอกสารประกอบ การตรวจสอบตามปกติ และบันทึกการทดสอบการใช้งาน.
สำหรับการสนับสนุนการเลือกอุปกรณ์ โปรดระบุแรงดันไฟฟ้าของระบบ โปรไฟล์โหลดที่วัดได้ ค่า PF ปัจจุบันและค่าเป้าหมาย รายงานฮาร์มอนิก ข้อมูลหม้อแปลง ระดับความผิดพร่อง ข้อกำหนดขั้นบันได และสภาพของตู้ให้กับ VIOX ข้อมูลเหล่านี้จำเป็นก่อนที่จะประสานงานคอนแทคเตอร์ การป้องกันวงจร ส่วนประกอบการจ่ายไฟ และฮาร์ดแวร์ของตู้ควบคุม.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
ควรปรับขนาดคาปาซิเตอร์แบงก์เพื่อให้ได้ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าที่ 1.00 หรือไม่?
โดยปกติแล้วไม่จำเป็น ความผันแปรของโหลดและการวัดอาจทำให้ค่าเป้าหมายที่เป็นหนึ่งกลายเป็นตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบนำหน้าในระหว่างการทำงานที่โหลดเบา ให้ใช้ค่าเป้าหมายของการไฟฟ้าหรือของโครงการ และรักษาค่าเผื่อแบบล้าหลังที่เหมาะสมไว้ เว้นแต่การศึกษาระบบจะระบุไว้เป็นอย่างอื่น.
คาปาซิเตอร์สามารถแก้ไขค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์จากฮาร์มอนิกได้หรือไม่?
คาปาซิเตอร์จะแก้ไขค่ากำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่ความถี่พื้นฐานเท่านั้น ไม่สามารถหักล้างกระแสฮาร์มอนิกจากโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นได้ ดังนั้นค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ที่แท้จริงอาจยังคงต่ำกว่าค่าดิสเพลสเมนต์เพาเวอร์แฟกเตอร์หลังจากการแก้ไขแล้ว.
เมื่อใดที่ชุดคาปาซิเตอร์แบบอัตโนมัติจึงจะดีกว่าชุดแบบคงที่?
ชุดคาปาซิเตอร์แบบสเต็ปอัตโนมัติโดยทั่วไปจะเหมาะสมกว่าเมื่อค่า kvar แบบอินดักทีฟมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างรอบการทำงาน ส่วนชุดแบบคงที่จะเหมาะสมก็ต่อเมื่อโหลดที่ได้รับการชดเชยและสถานะการทำงานมีความเสถียรเพียงพอ และชุดคาปาซิเตอร์จะไม่สามารถเชื่อมต่ออยู่ได้หากไม่มีโหลดนั้น.
รีแอคเตอร์แบบดีจูน (detuned reactor) สามารถกำจัดฮาร์มอนิกได้หรือไม่?
ไม่จำเป็นเสมอไป ในชุด PFC มักใช้รีแอคเตอร์แบบดีจูนเพื่อเลื่อนจุดเรโซแนนซ์ของคาปาซิเตอร์และรีแอคเตอร์ให้ต่ำกว่าลำดับฮาร์มอนิกที่สำคัญที่สุด และเพื่อลดความเสี่ยงในการขยายสัญญาณ ส่วนฟิลเตอร์แบบพาสซีฟชนิดจูนค่า (tuned passive filter) จะถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับลำดับฮาร์มอนิกที่เลือกไว้.
ควรติดตั้ง CT ของตัวควบคุม APFC ไว้ที่ตำแหน่งใด?
ตำแหน่งติดตั้งต้องช่วยให้ตัวควบคุมสามารถวัดค่าโหลดสุทธิและผลกระทบจากชุดคาปาซิเตอร์ได้ ในการจัดวางแบบรวมศูนย์ทั่วไป หมายถึงตำแหน่งที่อยู่ต้นทางของทั้งโหลดและชุดคาปาซิเตอร์ แต่ทั้งนี้เฟส ขั้ว และการเดินสายที่แน่นอนจะต้องเป็นไปตามแผนผังของผู้ผลิตตัวควบคุม.
แหล่งอ้างอิงและมาตรฐาน
- IEC 61921:2017 – คาปาซิเตอร์กำลัง: ชุดปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์แรงดันต่ำ
- IEC 60831-1:2014 – คาปาซิเตอร์กำลังแบบต่อขนานชนิดซ่อมแซมตัวเองได้ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1,000 V
- IEC 61642:1997 – เครือข่ายไฟฟ้า AC ในภาคอุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบจากฮาร์มอนิก
- ABB – การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์และการกรองฮาร์มอนิกในโรงงานไฟฟ้า
- Eaton – การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์: คู่มือสำหรับวิศวกรประจำโรงงาน
- Schneider Electric – คู่มือสำหรับการออกแบบและการผลิตตู้ปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์แรงดันต่ำ
