Dethol Cyfradd Adwaith ar gyfer Adweithyddion Cyfres mewn Banciau Cynhwysydd

Rhagymadrodd

Adweithyddion cyfres (a elwir hefyd ynadweithyddion detuned) a ddefnyddir gyda chloddiau cynhwysydd pŵer wedi'u profi'n eang mewn systemau pŵer ledled y byd i wella iawndal pŵer adweithiol, lleihau colledion llinell, cyfyngu ar newid cerrynt mewnrw cynhwysydd capacitor, ac atal ystumiad harmonig.

 

Mae dewis cyfradd adweithedd adweithydd priodol yn hollbwysig oherwydd bod ceryntau harmonig yn cael eu dylanwadu gan ffactorau lluosog, gan gynnwys ffynonellau harmonig grid, rhwystriant system, a pharamedrau banc cynhwysydd. Gall cyfradd adweithedd anaddas arwain at gyseiniant, gorlwytho cynhwysydd, gorboethi, neu fethiant cynamserol offer.

 

Mae'r erthygl hon yn esbonio'r egwyddorion y tu ôl i ddewis cyfradd adweithedd ac yn rhoi arweiniad ymarferol ar gyfer ceisiadau banc cynhwysydd.

 

1. Cyfyngu Cynhwysydd Newid Cyfredol Inrush

Cerrynt mewnlif switsio cynhwysydd yw un o'r achosion mwyaf cyffredin o straen ar ddyfeisiau newid abanciau cynhwysydd. Gall cerrynt mewnlif gormodol niweidio cysylltwyr, torwyr cylchedau, cynwysorau, a chydrannau system pŵer eraill.

 

Mae dau fath o gerrynt mewnlif fel arfer yn digwydd yn ystod egni banc cynhwysydd:

Math 1: Newid Banc Cynhwysydd Sengl

Pan fydd banc cynhwysydd annibynnol yn cael ei egni, mae'r cerrynt mewnlif canlyniadol fel arfer o fewn gallu gwrthsefyll a ganiateir offer switsio safonol. Yn y rhan fwyaf o achosion, nid oes angen unrhyw fesurau cyfyngu cyfredol ychwanegol.

 

Math 2: Yn ôl-i-Nôl Newid Banc Capacitor

Pan fydd banc cynhwysydd ychwanegol yn cael ei droi ymlaen tra bod un neu fwy o fanciau cynhwysydd eisoes wedi'u cysylltu â'r system, gall cerrynt mewnlif uwch o lawer ddigwydd.

 

Mae profiad maes yn dangos y gall y cerrynt dros dro hwn gyrraedd20 i 250 gwaith y cerrynt â sgôro'r banc cynhwysydd.

Gellir mynegi'r cerrynt mewnlif fel:

 

Lle:

(Q_C)=Pŵer adweithiol cynhwysydd

(X_L)=Adweithedd anwythol cylched

 

Mae'r hafaliad yn dangos bod cynyddu adweithedd anwythol y gylched yn lleihau'r cerrynt mewnlif. Felly, mae gosod adweithydd cyfres a ddewiswyd yn gywir yn cyfyngu ar ymchwyddiadau newid i bob pwrpas ac yn amddiffyn cynwysyddion ac offer newid.

 

2. Atal Harmonig a Dewis Cyfradd Adwaith

Mae systemau pŵer modern yn cynnwys nifer fawr o lwythi aflinol, megis:

• Gyriannau Amledd Amrywiol (VFDs)
• Unionwyr
• Systemau UPS
• Ffwrneisi arc
• Trawsnewidyddion ynni adnewyddadwy

 

Mae'r dyfeisiau hyn yn cynhyrchu cerrynt harmonig sy'n ystumio'r tonffurf foltedd ac yn effeithio'n negyddol ar fanciau cynhwysydd.

 

Er mwyn gwella ansawdd pŵer a diogelu cynwysyddion, mae adweithyddion cyfres yn cael eu gosod yn gyffredin fel adweithyddion atal harmonig.

 

Effaith Harmoneg ar Fanciau Cynhwysydd

Mae tonffurf an-sinwsoidaidd yn cynnwys cydran amledd sylfaenol ynghyd ag amleddau harmonig sy'n lluosrifau cyfanrif o'r amledd sylfaenol.

 

Mewn systemau pŵer ymarferol, y gorchmynion harmonig mwyaf arwyddocaol yw:

• 3ydd harmonig
• 5ed harmonig
• 7fed harmonig
• harmonig 11eg
• 13eg harmonig

 

Ymhlith y rhain, mae'r5ed harmonigyw'r gydran amlycaf fel arfer.

 

Ystyriwch system sy'n cynnwys y foltedd sylfaenol yn unig a 5ed cydran foltedd harmonig. Os yw'r 5ed foltedd harmonig yn cyrraedd 26.45% o'r foltedd graddedig:

• Mae gorfoltedd cynhwysydd yn cyrraedd tua 3.4%
• Mae gorlif cynhwysydd yn cyrraedd tua 65.6%
• Mae gorlwytho pŵer adweithiol yn cyrraedd tua 35%

 

Mae'r gwerthoedd hyn yn dangos yn glir effaith ddifrifol harmoneg ar weithrediad banc cynhwysydd.

 

3. Dadansoddiad Cyseiniant

Gellir cyfrifo'r cerrynt harmonig fel:

Lle:

• (E_n)=Foltedd harmonig
• (X_B)=Rhwystr system
• (X_L)=Adweithedd adweithydd
• (X_C)=Adweithedd cynhwysydd
• (n)=Trefn harmonig

 

Mae cyseiniant yn digwydd pan:

 

Yr amodau cyseiniant cyfatebol:

Er mwyn osgoi cyseiniant ac atal cerrynt harmonig yn effeithiol, rhaid bodloni'r amod canlynol:

 

Mae hyn yn sicrhau bod y gangen cynhwysydd yn arddangos nodweddion anwythol ar yr amledd harmonig targed, a thrwy hynny atal ymhelaethu harmonig.

 

4. Pennu Cyfradd Adwaith yr Adweithydd

Mewn ymarfer peirianneg, mae ffactor diogelwch o 1.5 yn cael ei gymhwyso'n gyffredin:

 

Ar gyfer ataliad harmonig 5ed:

Diffinnir y gyfradd adweithedd (K) fel:

lle:

(K)=Cyfradd adweithedd yr adweithydd

(X_L)=Adweithydd amledd sylfaenol-adweithydd amledd

(X_C)=Adweithedd cynhwysydd amlder sylfaenol-

 

Felly, aCyfradd ymateb o 6%.i bob pwrpas yn dad-diwnio'r banc cynhwysydd o dan y 5ed amledd harmonig, yn atal harmonig 5ed ac uwch, ac yn cyfyngu ar newid cerrynt mewnlif i tua phum gwaith y cerrynt graddedig.

 

5. Canllaw Dewis Cyfradd Adwaith Safonol

Cyfradd Adwaith 0.1% – 1%.

Cais:

• Cyfyngu cerrynt yn unig
• Dim gofyniad atal harmonig

 

Defnydd nodweddiadol:

• Systemau pŵer glân gyda chynnwys harmonig isel iawn
• -cyfyngiad cyfredol cylched byr

 

4.5% – 6% Cyfradd Adwaith

Cais:

• Atal harmoneg 5ed-ac uwch

 

Defnydd nodweddiadol:

• Cyfleusterau diwydiannol
• Adeiladau masnachol
• Systemau iawndal pŵer adweithiol cyffredinol

 

Cyfradd adweithedd a ddewisir amlaf

Cyfradd Adwaith 12% – 13%.

Cais:

• Atal harmoneg 3ydd-trefn ac uwch

 

Defnydd nodweddiadol:

• Systemau gyda chynnwys harmonig 3ydd arwyddocaol
• Prosiectau lliniaru harmonig arbennig

 

Amlder System Cymwys

• Systemau pŵer 50 Hz
• Systemau pŵer 60 Hz

 

Casgliad

Mae adweithyddion cyfres yn elfen hanfodol o fanciau cynhwysydd modern, gan ddarparu amddiffyniad effeithiol rhag newid cerrynt mewnlif, ystumiad harmonig, a phroblemau cyseiniant wrth wella ansawdd pŵer cyffredinol ac effeithlonrwydd ynni.

 

Dylid dewis y gyfradd adweithedd bob amser yn ôl amodau gwirioneddol y safle a mesuriadau harmonig:

• Cyfradd ymateb o 6%.yn cael ei argymell yn gyffredinol ar gyfer ataliad harmonig a gwarchod banc cynhwysydd.
• 0.2%–1% aer-adweithyddion craiddaddas pan mai'r prif amcan yw cyfyngu ar newid cerrynt mewnrwth ac, i raddau llai, lleihau'r cerrynt cylched byr.
• Cyfraddau adweithio 12%–13%.yn cael eu hargymell ar gyfer rhaglenni sy'n gofyn am atal harmoneg 3ydd-trefn sylweddol.

 

Mae dewis adweithydd priodol yn sicrhau gweithrediad dibynadwy, bywyd gwasanaeth cynhwysydd estynedig, perfformiad cywiro ffactor pŵer gwell, a gwell ansawdd pŵer ledled y system drydanol.