ວິທີເລືອກຕົວຕ້ານທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄຮ້ມອນິກໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ?

ການເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງຕົວຕ້ານສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄຮ້ມອນິກ

ວິທີທີ່ຕົວຕ້ານຂັດຂວາງກະແສໄຮ້ມອນິກ: ຄວາມຕ້ານທີ່ເກີດຈາກຄຸນສົມບັດຂອງຂົດ (Inductive Reactance) ແລະ ຄວາມຖີ່

ຕົວຕ້ານຂັດຂວາງກະແສໄຮ້ມອນິກຜ່ານຄວາມຕ້ານທີ່ເກີດຈາກຄຸນສົມບັດຂອງຂົດ ( X _L = 2πfL ), ເຊິ່ງເພີ່ມຂຶ້ນເປັນເສັ້ນຕົງຕາມຄວາມຖີ່. ເນື່ອງຈາກຄວາມເປັນໄຮ້ມອນິກເກີດຂຶ້ນທີ່ຫຼາຍເທົ່າຂອງຄວາມຖີ່ພື້ນຖານ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: 250 Hz ສຳລັບໄຮ້ມອນິກລຳດັບທີ 5 ໃນລະບົບ 50 Hz), ຕົວຕ້ານຈະສະເໜີຄວາມຕ້ານທີ່ສູງຂຶ້ນຫຼາຍເທົ່າຕໍ່ກະແສເຫຼົ່ານີ້ເມື່ອທຽບກັບຄວາມຖີ່ພື້ນຖານ 50/60 Hz. ຄວາມຕ້ານທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່ນີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນກະແສໄຮ້ມອນິກທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງກ່ອນທີ່ມັນຈະເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນທີ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມ ຫຼື ເຂົ້າໄປໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ລຳດັບຂອງໄຮ້ມອນິກທີ່ສູງຂຶ້ນ ຈະເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ່າງ»ຂອງ»ຄວາມຕ້ານທີ່ສູງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ ສຳລັບກະແສນັ້ນ—ເຮັດໃຫ້ຄວາມເປັນໄຮ້ມອນິກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ຳກໍຍັງມີປະສິດທິຜົນສູງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຕົວຕ້ານເສັ້ນທາງມາດຕະຖານທີ່ມີຄ່າ 3% ຫຼື 5% (ທີ່ຖືກຈັດອັນດັບໃນຄວາມຖີ່ພື້ນຖານ) ມັກຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄຮ້ມອນິກທັງໝົດ (THD _ຂ້ອຍ ) ໂດຍຫຼຸດລົງ 30–50%, ຂື້ນກັບຄວາມຕ້ານທາງຂອງລະບົບ ແລະ ລັກສະນະຂອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້.

ປະເພດຫົວໃຈ ແລະ ການສ້າງ: ເຄື່ອງຕ້ານທາງແບບບໍ່ມີຫົວໃຈ (Air-Core) ແລະ ເຄື່ອງຕ້ານທາງແບບມີຫົວໃຈເຫຼັກ (Iron-Core) ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ

ການສ້າງສ່ວນຫຼັກມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບ ຂະໜາດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຢ່າງຮຸນແຮງ. ເຄື່ອງຕ້ານທານທີ່ບໍ່ມີຫຼັກ (air-core) ໃຊ້ວັດຖຸທີ່ບໍ່ມີຄຸນສົມບັດຂອງແມ່ເຫຼັກ (ເຊັ່ນ: ອາກາດ ຫຼື ພາສເທີເກຼດ) ແລະ ສະເໜີຄ່າອິນດັກແທນທີ່ເປັນເສັ້ນຊື່ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດ—ບໍ່ເກີດຄວາມອັດຕັນ (saturation) ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃຕ້ສະພາບການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກຄວາມເສຍຫາຍທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ. ຄວາມແຂງແຮງ ການບໍາຮຸງຮັກສາທີ່ໝາຍເຖິງການບໍາຮຸງຮັກສາ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການອັດຕັນເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຕ້ານທານທີ່ບໍ່ມີຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ຕັ້ງຢູ່ນອກບ້ານ ຢູ່ໃນສະພາບການທີ່ມີຄວາມດັນສູງ ຫຼື ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ສູງເປັນພິເສດ ໂດຍທີ່ຄວາມຕ້ານທານທີ່ຄາດໄວ້ໄດ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ. ເຄື່ອງຕ້ານທານທີ່ມີຫຼັກເຫຼັກ (iron-core) ໃຊ້ເຫຼັກທີ່ຖືກເຮັດເປັນຊັ້ນໆເພື່ອເນັ້ນການລວມຂອງສາຍແຮງຂອງແມ່ເຫຼັກ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄດ້ຄ່າອິນດັກແທນທີ່ສູງຂຶ້ນຕໍ່ໜ່ວຍປະລິມານ ແລະ ມີຂະໜາດທີ່ເລັກກວ່າ. ແຕ່ວ່າ ຄ່າອິນດັກແທນຂອງມັນຈະຫຼຸດລົງເມື່ອມີການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າທີ່ເກີນຄວາມຈຳກັດ ເນື່ອງຈາກການອັດຕັນຂອງຫຼັກ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການກຳຈັດຄື່ນຮຽນ (harmonic suppression) ບໍ່ມີປະສິດທິຜົນໃນເວລາທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍທີ່ສຸດ. ດັ່ງນັ້ນ ເຄື່ອງຕ້ານທານທີ່ບໍ່ມີຫຼັກຈຶ່ງຖືກເລືອກໃຊ້ເປັນອັນດັບທຳອິດໃນສະຖານະການທີ່ລະດັບຄວາມເສຍຫາຍຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າສູງ ຫຼື ເມື່ອຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ; ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຕ້ານທານທີ່ມີຫຼັກເຫຼັກເໝາະສຳລັບການຕິດຕັ້ງພາຍໃນບ້ານທີ່ມີຂະໜາດຈຳກັດ ໂດຍທີ່ຄວາມຮຸນແຮງຂອງຄື່ນຮຽນ ແລະ ຄວາມສ່ຽງຈາກຄວາມເສຍຫາຍແມ່ນຕ່ຳກວ່າ.

ການກຳນົດຂະໜາດຂອງເຄື່ອງຕ້ານທານຕາມສະເພກຕູມຂອງຄື່ນຮຽນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ

ການເລືອກສັດສ່ວນຄ່າອິນດັກແທນ (2–5%) ທີ່ສອດຄ່ອງກັບລຳດັບຮາມໂມນິກທີ່ເດັ່ນຊັດ

ປະລິມານການສົ່ງເສີມ inductance ສະແດງອອກເປັນສ່ວນຮ້ອຍຂອງ impedance ລະບົບໃນຄວາມຖີ່ພື້ນຖານ ແມ່ນຕົວວັດແທກຂະ ຫນາດ ຕົ້ນຕໍ ສໍາ ລັບການຫຼຸດຜ່ອນ harmonic. ເຄື່ອງປະຕິກິລິຍາ 2% ສະ ເຫນີ ການ attenuation ທີ່ອ່ອນໆດ້ວຍການຫຼຸດແຮງດັນໄຟຟ້າ ຫນ້ອຍ ທີ່ສຸດ, ເຫມາະ ສໍາ ລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຕ່ ໍາ ຫຼືການ ນໍາ ໃຊ້ການຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນ. ເຄື່ອງປະຕິກິລິຍາ 5% ໃຫ້ການສະກັດກັ້ນທີ່ແຂງແຮງກວ່າ, ໂດຍສະເພາະຕໍ່ກັບຮາໂມນິກທີ 5 ແລະທີ 7 ທີ່ແຜ່ຫຼາຍໃນເຄື່ອງປັບຕົວສົກກະຈົກ (ເຊັ່ນ, VFDs, inverters ແສງຕາເວັນ). ສໍາລັບການໂຫຼດທີ່ປົກຄອງໂດຍກະແສໄຟຟ້າລະດັບທີ 5, ອັດຕາສ່ວນ 45% ແມ່ນດີທີ່ສຸດ; ສໍາລັບແສງສະຫວ່າງປະສົມ, 3% ເປັນພື້ນຖານທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ຢ່າງສໍາຄັນ, ການຄັດເລືອກນີ້ຕ້ອງຖືກອີງໃສ່ຂໍ້ມູນທີ່ວັດແທກຫຼືແບບ ຈໍາ ລອງ harmonic ບໍ່ແມ່ນການຄາດຄະເນ. ດັ່ງທີ່ IEEE 519-2022 ເນັ້ນ ຫນັກ, ການສຶກສາຮາໂມນິກທີ່ຖືກຢັ້ງຢືນໄດ້ ກໍາ ນົດ ຄໍາ ສັ່ງທີ່ປົກຄອງແລະແຈ້ງການການປັບເປົ້າ ຫມາຍ. ການຂະ ຫນາດ ໃຫຍ່ເກີນໄປມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າເກີນໄປແລະບັນຫາການປະສານງານປ້ອງກັນ; ການຂະ ຫນາດ ນ້ອຍລົງຈະເຮັດໃຫ້ມີຮາໂມນິກທີ່ເຫຼືອທີ່ອາດຈະໂຫຼດ capacitors ເກີນໄປຫຼືເຮັດໃຫ້ເກີດການກະຕຸ້ນການກະຕຸ້ນ.

ການດຸລະນະຄວາມຕ່າງຂອງຄວາມຕີ້ນ, ການຫຼຸດຜ່ອນ THD, ແລະ ການປະສານງານການປ້ອງກັນ

ການກຳນົດຂະໜາດຂອງ reactor ຕ້ອງດຳເນີນການດຸລະນະລະຫວ່າງສາມປັດໄຈທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ: ຄວາມຕ່າງຂອງຄວາມຕີ້ນ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເບື່ອນ (harmonic attenuation), ແລະ ການປະສານງານຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນ. ຄ່າ inductance ທີ່ສູງຂຶ້ນຈະປັບປຸງການຫຼຸດຜ່ອນ THD ແຕ່ຈະເພີ່ມຄວາມຕ່າງຂອງຄວາມຕີ້ນໃນສະຖານະທີ່ຄົງທີ່—ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ທອກເກີຂອງມໍເຕີເສື່ອມຄຸນນະພາບ ຫຼື ເກີດສັນຍານເຕືອນຄວາມຕີ້ນຕ່ຳເກີນໄປ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຄ່າ inductance ທີ່ບໍ່ພຽງພໍຈະບໍ່ສາມາດຈຳກັດກະແສຄວາມເບື່ອນ (harmonic currents) ໄດ້, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ fuse ຂອງ capacitor, ອຸ່ນເກີນໄປຂອງ transformer, ແລະ ຄວາມເບື່ອນຂອງຄວາມຕີ້ນທີ່ເກີນຂອບເຂດ IEEE 519. ການປະສານງານການປ້ອງກັນເພີ່ມຄວາມສັບສົນເພີ່ມເຕີມ: reactor ຕ້ອງຈຳກັດກະແສ inrush ແລະ ກະແສຂອງເຫດສຸກເສີນ (fault current) ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ breaker ຫຼື relay ທີ່ຢູ່ເທິງຂຶ້ນຊ້າ. ວິທີທີ່ດີທີ່ສຸດເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ reactor ຂະໜາດ 3% ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ໄດ້ຮັບການພິສູດແລ້ວ, ແລ້ວຈຶ່ງປັບປຸງຕາມການວິເຄາະຄວາມເບື່ອນ ແລະ ຄວາມຕ່າງຂອງຄວາມຕີ້ນທີ່ຍອມຮັບໄດ້ (ທົ່ວໄປ ≤5% ໃນສະຖານະການເຕັມພາລະບານ). ເຄື່ອງມືຈຳລອງເຊັ່ນ ETAP ຊ່ວຍຢືນຢັນການດຸລະນະລະຫວ່າງເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກຕ່າງໆ. ເມື່ອ THD _v ຕ້ອງຢູ່ຕ່ຳກວ່າ 5% ເຊິ່ງມັກຈະໃຊ້ reactor ຂະໜາດ 4% ເພື່ອບັນລຸຄວາມສົມດຸນທີ່ດີທີ່ສຸດ—ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດທອນທີ່ວັດແທກໄດ້ ແລະ ຍັງຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບ ແລະ ຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງການປ້ອງກັນໄວ້.

ການປັບຕັ້ງ Reactor ເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດ Resonance ແລະ ການຂະຫຍາຍສັນຍານ

ການຄຳນວນຄ່າ k ແລະ ການປັບຕັ້ງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເກີດ Parallel Resonance ກັບບ່ອນເກັບຄ່າຄວາມຈຸ (Capacitor Banks)

ການປັບຕັ້ງ reactor ທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການເກີດ parallel resonance ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍລະຫວ່າງຄວາມຕ້ານທາງອຸດົມຄະຕິ ( X _L ) ແລະ ຄວາມຕ້ານທາງຄວາມຈຸ ( X _C ) ຈາກບ່ອນປັບປຸງປັດໄຈການໃຊ້ພະລັງງານ (PFC) ບ່ອນເກັບຄ່າຄວາມຈຸ. ປັດໄຈທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດແມ່ນຄ່າ k -value:
k = (X _L / X _C ) × 100% ,
ບ່ອນໃດ X _L = 2πfL ແລະ X _C = 1/(2πfC) . ຄ່າການຫຼຸດທອນມາດຕະຖານ (5.67%–7%) ຈະເລື່ອນຄວາມຖີ່ຄວາມຖີ່ຄູ່ຂອງລະບົບ ດ້ານລຸ່ມ ຮູບແບບຄວາມຖີ່ທີ່ເດັ່ນຊັດ—ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຕ້ານທີ່ 7% ໃນລະບົບ 50 Hz ຈະຈັດຕັ້ງຄວາມຖີ່ຄູ່ທີ່ປະມານ 189 Hz, ຊຶ່ງຕ່ຳກວ່າຄວາມຖີ່ທີ່ 5 (250 Hz) ແລະປອດໄພ. ສິ່ງນີ້ສ້າງສິ່ງກີດຂວາງທີ່ມີຄວາມຕ້ານສູງ ເຊິ່ງກັ້ນການໄຫຼຜ່ານຂອງປະຈຸບັນຄວາມຖີ່ສູງເຂົ້າໄປໃນບ່ອນເກັບພະລັງງານແບດເຕີຣີ້, ເພື່ອປ້ອງກັນການແຜ່ຂະຫຍາຍ, ການເຄື່ອນໄຫວເກີນໄປຂອງແບດເຕີຣີ້, ແລະການເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ເກີດຈາກຄວາມຖີ່ສູງ. ຂໍ້ມູນຈາກການວັດແທກໃນເຂດການໃຊ້ງານຈິງຈາກບໍລິສັດຜູ້ສະໜອງພະລັງງານຢືນຢັນວ່າລະບົບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຕັ້ງຄ່າໃຫ້ເຂົ້າກັບຄວາມຖີ່ມີອັດຕາການເສຍຫາຍຂອງແບດເຕີຣີ້ສູງຂຶ້ນຈົນເຖິງ 300% ໃນເວລາເກີດເຫດການຄວາມຖີ່ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, k -ການຄຳນວນຄ່າຕ້ອງເກີດຂື້ນກ່ອນການຕິດຕັ້ງ PFC ໃດໆ—ແລະຕ້ອງອ້າງອີງຕາມການວັດແທກຈິງທີ່ X _C ແລະລະບົບ X _L , ບໍ່ແມ່ນຄ່າທີ່ລະບຸຢູ່ໃນປ້າຍຊື່ຜະລິດຕະພັນ.

ການປະເມີນຄວາມສ່ຽງຂອງຄວາມຖີ່ທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ພາຍໃຕ້ຄວາມຕ້ານຂອງເຄືອຂ່າຍທີ່ປ່ຽນແປງ

ຄວາມຕ້ານທາງຂອງເຄືອຂ່າຍບໍ່ໄດ້ຄົງທີ່ອີກຕໍ່ໄປ: ຄວາມບໍ່ສະຖຽນຂອງພະລັງງານທີ່ແຫຼ່ງທີ່ມາຈາກທຳມະຊາດ, ການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້, ແລະ ການຈັດຕັ້ງຄືນຂອງເຄືອຂ່າຍເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງທຸກວັນ—ມັກຈະຢູ່ໃນຂອບເຂດ ±40% ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. ເຄື່ອງຕ້ານທາງທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າໄວ້ຢ່າງຖາວອນ (Fixed-tuned reactors) ທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບສະຖານະການຄວາມຕ້ານທາງດຽວ ມັກຈະບໍ່ມີປະສິດທິຜົນ ຫຼື ເຖິງແມ່ນວ່າຈະອັນຕະລາຍເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນສະພາບການທີ່ເກີດຂຶ້ນຈິງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປະເມີນຄວາມຖີ່ທີ່ເກີດຈາກການສົ່ງຜ່ານ (resonance assessment) ທີ່ທັນສະໄໝຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງເປັນໄປຢ່າງເຄື່ອນໄຫວ (dynamic), ໂດຍການປະກອບດ້ວຍ:

• ການວິເຄາະສະເປັກຕຣັມຄວາມຕ້ານທາງແບບທັນເວລາ (Real-time impedance spectroscopy) ຢູ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຮ່ວມ (PCC);
• ການຈຳລອງແບບທີ່ອີງໃສ່ຄວາມເປັນໄປໄດ້ (Probabilistic modeling) ຂອງຮູບແບບເຄືອຂ່າຍທີ່ເລວທີ່ສຸດ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຄວາມຈຸຂອງການລົ້ມລະລາຍຕ່ຳສຸດ/ສູງສຸດ);
• ການຈຳລອງແບບການສັນຫາຄວາມຖີ່ (Frequency-scan simulations) ໃນຂອບເຂດຄວາມຖີ່ທີ່ 3–25.
  ການສຶກສາຂອງ EPRI ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 68% ຂອງເວັບໄຊທ໌ອຸດສາຫະກຳປະສົບກັບການປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ານທາງ (impedance shifts) ທີ່ເຮັດໃຫ້ການຕັ້ງຄ່າເບື້ອງຕົ້ນຂອງ reactor ສູນເສຍຜົນພາບພາຍໃນ 12 ເດືອນ. ການຕິດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຮັດໃຫ້ສາມາດປັບຄ່າຄືນຢ່າງທັນເວລາ ຫຼື ເປີດໃຊ້ການຄວບຄຸມແບບປັບຕົວໄດ້ (adaptive control) — ລົດລາຄາເຫດການການທະວີຄູນຂອງຄື່ນຮ່ອມ (harmonic amplification incidents) ລົງ 92% ເມື່ອທຽບກັບການອອກແບບແບບຖາວອນ. ຕ້ອງລະບຸ reactor ເສມີໂດຍໃຊ້ທັງຄວາມຈຸກຳລັງສັ້ນວົງຈອນຕ່ຳສຸດ ແລະ ສູງສຸດທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂຶ້ນຈາກເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງໃນທຸກສະພາບການການເຮັດວຽກ.

ການເລືອກ reactor ທີ່ຖືກອອກແບບໃຫ້ເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ຕາມລັກສະນະຂອງພາລະບັນທຸກ

ການເລືອກ reactor ຢ່າງເປົ້າໝາຍແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຄື່ນຮ່ອມຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ເນື່ອງຈາກພາລະບັນທຸກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະສ້າງຄື່ນຮ່ອມທີ່ມີລັກສະນະຕ່າງກັນ ເຊິ່ງຕ້ອງການຍຸດທະສາດການຫຼຸດຜ່ອນທີ່ເໝາະສົມເປັນພິເສດ. ການຈັບຄູ່ລັກສະນະຂອງ reactor ກັບລຳດັບຄື່ນຮ່ອມທີ່ເດັ່ນຊັດໃນແຕ່ລະການນຳໃຊ້ ຈະຮັບປະກັນປະສິດທິຜົນສູງສຸດ ໃນເວລາດຽວກັນນີ້ກໍຈະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ ແລະ ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ອຸປະກອນ.

reactor ຄື່ນຮ່ອມລຳດັບທີ 3 ສຳລັບສູນຂໍ້ມູນ (Data Centers), ລະບົບ UPS, ແລະ ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າສຳລັບລະບົບຂົນສົ່ງ (Traction Converters)

ອຸປະກອນຈ່າຍພະລັງງານທີ່ບໍ່ຖືກຂັດຂວາງ (UPS), ຕູ້ເຊີເວີສຳລັບສູນຂໍ້ມູນ, ແລະ ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າສຳລັບລະບົບຂົນສົ່ງ (ຕົວຢ່າງ: ລະບົບຂັບເຄື່ອນລົດໄຟ) ພຶ່ງພາຢູ່ກັບໂທລະສາດຮີເຄຟາຍເດີເຟສດຽວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ເຊິ່ງເກີດຮູບແບບຄື້ນຮ້ອນທີ່ເປັນຈຳນວນຄູ່ຂອງ 3 (triplen harmonics) ເປັນຈຳນວນຫຼາຍ—ໂດຍເປັນພິເສດຄື ຄື້ນຮ້ອນທີ່ 3 (150 Hz), 9 ແລະ 15. ປະຈຸໄຟທີ່ເປັນລຳດັບສູນ (zero-sequence currents) ເຫຼົ່ານີ້ຈະລວມກັນໃນຕົວນຳໄຟສ່ວນກາງ (neutral conductor) ຂອງລະບົບໄຟຟ້າ 3 ເຟສ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີນພາລະແລະອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄໝ້. ມັນຍັງໄຫຼວຽນຢູ່ໃນຂົດລວມຮູບດີລະ (delta windings) ຂອງເຄື່ອງແປງໄຟ (transformer), ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ ແລະ ຕ້ອງຫຼຸດການໃຊ້ງານ (derating). ເຄື່ອງຕ້ານທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າໃຫ້ເປັນພິເສດເພື່ອກັ້ນຄື້ນຮ້ອນທີ່ 150 Hz ຈະໃຫ້ການກັ້ນທີ່ຕົ້ນທາງ (source-level suppression), ເຊິ່ງຈະກຳຈັດການສ້າງຕົວຂອງປະຈຸໄຟໃນສ່ວນກາງ (neutral current buildup) ແລະ ຫຼຸດການສູນເສຍພະລັງງານໃນເຄື່ອງແປງໄຟ. ເມື່ອນຳໃຊ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ມັນຈະຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງຄ່າຄວາມດັນ (voltage stability) ສຳລັບສາງ IT ທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ເຂົ້າຕາມຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນ IEEE 519-2022 ສຳລັບການເບິ່ງຄວາມເບື່ອນທັງຂອງປະຈຸໄຟ ແລະ ຄວາມດັນ ໃນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄື່ອງຈັກ (PCC).

ເຄື່ອງຕ້ານຄື້ນຮ້ອນທີ່ 5 ແລະ 7 ສຳລັບເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າແບບສູງ (Solar Inverters), ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມເລັກນ້ອຍຂອງມໍເຕີ (VFDs), ແລະ ໂຮງງານເຄມີທີ່ໃຊ້ວິທີໄຟຟ້າ (Electrolysis Plants)

ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າຮູບແບບຫົກຄັ້ງ (Six-pulse rectifiers) — ທີ່ມີໃນເຄື່ອງຂັບເຄື່ອນຄວາມຖີ່ປ່ຽນແປງ (VFDs), ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າສູນຍາກາດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄື່ອງສູບແສງຕາເວັນ (grid-tied solar inverters), ແລະ ເຄື່ອງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ໃນການສຳຫຼວດທາງເຄມີ (industrial electrolysis cells) — ຜະລິດຄື້ນທີ່ຫົກ (5th, 250 Hz) ແລະ ຄື້ນທີ່ເຈັດ (7th, 350 Hz) ເປັນຫຼັກ. ຖ້າບໍ່ມີການຕັ້ງຄ່າຢ່າງເໝາະສົມ, ຄື້ນເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເກີດການສົ່ນພ້ອມກັບຕົວເກັບພະລັງງານ PFC, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄື້ນຮູບຮ່າງໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ປ່ຽນຮູບຮ່າງຄ່າຄື້ນໄຟຟ້າ (voltage waveforms) ເກີນເກນທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານ IEC 61000-3-12 (ຕົວຢ່າງ: THD _v > 5%). ເຄື່ອງຕ້ານທາງ (Detuned reactors) ທີ່ມີຄ່າອັດຕາ 5.67% ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄື້ນທີ່ຫົກ ໂດຍການເລື່ອນຈຸດສົ່ນພ້ອມໃຫ້ຕໍ່າກວ່າ 250 Hz; ເຄື່ອງຕ້ານທາງທີ່ມີຄ່າອັດຕາ 14% ຈະເປົ້າໝາຍຄື້ນທີ່ເຈັດ. ທັງສອງຮູບແບບນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນການເສຍຫາຍຂອງຕົວເກັບພະລັງງານ ແລະ ປ້ອງກັນອຸປະກອນຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ອ່ອນໄຫວ. ສຳຄັນເປັນພິເສດ, ເຄື່ອງຕ້ານທາງເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງຖືກຕິດຕັ້ງ ອັນຕົ້ນ ຢູ່ດ້ານຂອງບ່ອນຕິດຕັ້ງຕົວເກັບພະລັງງານ (capacitor bank) — ບໍ່ແມ່ນຕໍ່ກັບແຕ່ລະພາກສ່ວນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ (individual loads) — ເພື່ອໃຫ້ຮັບປະກັນການກັ້ນຄື້ນທັງລະບົບ ແລະ ຫຼີກເວັ້ນການເກີດຈຸດສົ່ນພ້ອມທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນບ່ອນທີ່ກຳນົດ.

FAQs

ເຄື່ອງຕ້ານທາງຫຼຸດຜ່ອນຄື້ນໄຟຟ້າໄດ້ແນວໃດ?

ເຄື່ອງຕ້ານທາງໃຊ້ຄວາມຕ້ານທາງແບບອິນດັກທີບ (inductive reactance), ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຕາມຄວາມຖີ່, ເພື່ອຂັດຂວາງຄື້ນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງກວ່າຄື້ນພື້ນຖານ. ການຫຼຸດຜ່ອນນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຜ່ານຂອງຄື້ນໄຟຟ້າໃນລະບົບໆມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕໍ່າລົງ.

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ reactor ທີ່ບໍ່ມີເຄື່ອງໃສ່ແລະ reactor ທີ່ມີເຄື່ອງໃສ່ເຫຼັກແມ່ນຫຍັງ?

Reactor ທີ່ບໍ່ມີເຄື່ອງໃສ່ໃຫ້ຄ່າ inductance ແບບເສັ້ນຊື່ (linear) ແລະ ມີຄວາມຕ້ານທານຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິໄດ້ດີຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເປັນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ພາຍນອກ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມຕຶ້ງສູງ. Reactor ທີ່ມີເຄື່ອງໃສ່ເຫຼັກມີຂະໜາດເລັກກວ່າ ແຕ່ມີແນວໂນ້ມຈະເກີດການ bloat (saturation) ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງໃນສະຖານະການທີ່ມີການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າເກີນຄວາມປົກກະຕິ.

ຂ້ອຍຈະເລືອກອັດຕາສ່ວນ inductance ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນ harmonic ໄດ້ແນວໃດ?

ການເລືອກຂຶ້ນກັບ harmonic ຂອງລະບົບ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມຕຶ້ງ. Reactor ຂະໜາດ 2% ເໝາະສຳລັບ harmonic ທີ່ຕ່ຳ, ໃນຂະນະທີ່ reactor ຂະໜາດ 5% ເໝາະກວ່າສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນ harmonic ອັນດັບສູງກວ່າເຊັ່ນ: harmonic ອັນດັບທີ 5 ແລະ ອັນດັບທີ 7.

ເຫດໃດຈຶ່ງຕ້ອງມີຄວາມສຳຄັນໃນການຕັ້ງຄ່າ detuning reactor ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເກີດ resonance?

ການຕັ້ງຄ່າ detuning ຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດ parallel resonance ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຮ່ວມກັບ capacitor banks, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ harmonic currents ເພີ່ມຂຶ້ນ. ການຕັ້ງຄ່າທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຮັບປະກັນວ່າຄວາມຖີ່ resonance ຈະຢູ່ຕ່ຳກວ່າຄວາມຖີ່ຂອງ harmonic ທີ່ເດັ່ນຊັດ.

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງຕ້ອງມີການປະເມີນຄວາມສ່ຽງຂອງ dynamic resonance?

ຄວາມຕ້ານທາງຂອງເຄືອຂ່າຍສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ເນື່ອງຈາກແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີການສູນເສຍ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງພາລະບານ ເຮັດໃຫ້ຣີອັກເຕີທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າຢ່າງຖາວອນມີປະສິດທິຜົນຕ່ຳລົງ. ການປະເມີນຜົນແບບໄດນາມິກຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງໃນສະພາບການທີ່ປ່ຽນແປງ.