Индустритай хэрэглээнд тохиромжтой SVG-ийн чадалын хүрээ юу вэ?

Индустритай хэрэглээнд тохиромжтой SVG-ийн чадалын хүрээ юу вэ?

Статик вар генератор (SVG) идэвхгүй чадлыг динамик шинэсгэн нөхөлт хийдэг — миллисекундын хугацаанд вар-уудыг дотогш хүлээж аваад, гадагш шүүрүүлдэг — холбогдох ерөнхий цэгт хүчдлийг тогтвортой байлгаж. Хүрээ нь жижиг 50 квар-ын хана дээр суурилдаг нэгжүүдээс эхлэн, электролит хайлуурын суурилдаг 50 Мвар-ын контейнерлүүд хүртэл үргэлжилдэг. Зөв SVG-ийн хүрээ сонгохын тулд нөхөлтийн хүрээ, хариу үйлдлийн хурд, гармоник үзүүлэлтүүдийг тухайн үйлдвэрлэлийн ачааллын профильтой тохируулах шаардлагатай.

SVG-ийн чадлын спектр

Доод түвшинд, хана-суурьт эсвэл шал-суурьт шүүдэрхийн сандалд бүрдүүлсэн 50–500 кВАр-ын SVG модулиуд нь тусгай ачаалалд үйлчилнэ: шилжүүр хүчдэлт хөдөлгүүр (250 кВт), зүйлт хүчдэл коэффициент 0.75 бүхий, нэгжт нь ойролцоогоор 165 кВАр-ын компенсацийн шаардлагатай. Эднүүд бага хэмжээний SVG нэгжүүд нь хөдөлгүүрийн удирдлагын төвд суурьшдаг, бүрдүүлсэн газрын дэд станцад локаль компенсацийг хангаж, дэд станц ба кабельд урсах реактив гүйдлийг бүрдүүлсэн багасгаж.

Дунд түвшинд, олон параллель хүчдэл модулиуд бүхий 1–10 МВАр-ын SVG системүүд нь нийт реактив ачаалалт үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдд үйлчилнэ: дундаж хүчдэл коэффициент 0.82 бүхий, холбогдсон хөдөлгүүрийн ачаалал 8 МВт бүхий цаасны үйлдвэрт 0.98 хүртэл ойролцоогоор 4.5 МВАр компенсацийн шаардлагатай. Дунд түвшний SVG системүүд нь ихэвчлэн 500 кВАр юм либо 1 МВАр хүчдэл модулиудыг «төв-хараа» бүрдүүлсэн бүтцэд ашиглаж — нэг модуль гэмтвэл үлдсэн модулиуд компенсацийн ачаалалыг тасралтгүй дахин тархимуйн.

Дээд түвшинд 15–50 Мвар-ын системүүд хамгийн шаардамжтай үйлдвэрлэлийн хэрэглээсүүдийг хангана: нэг 50 секундын хайлах цикл дотор реактив чадалын хэрэгцээ 0-с 40 Мвар-т хүртэл хэлбэршмүүрд, ба электрик дугуйван суурилтууд, түүнд шүүлтүүр зөвлөмүүр нь холбогдож буй цэгт тодорхойлсон чадалын муруйн дагуу реактив чадалыг нийлүүлэх ёстой, түүн дотроо дугуйван суурилтууд үйлдэж буй үед. Эднүүд том SVG суурилтууд бөхтөн бүтээдгүүд буюу тусгай барилга хөрвүүлдгүүд, олон 2–5 Мвар-ын хүчний стекүүд параллель холбогдож, шингэн хөрвүүлдгүүд, давхардмүүрдүүр удирдлагын архитектуртай.

Хэмжээлэх арга

SVG-ийн багтаамж нь хэмжсэн ба зорилтот реактив хүчдийн арифметик ялгаа биш. Динамик ачаалал—тухайлбал, дэд цикл хувьсах ачаалал—дундаж компенсацийн шаардлагын дээр нь нөөц багтаамж шаардаж. Нүүрсний галт уулын хэрэглээд үндэсний дүрэм нь SVG-ийг 1,2–1,5 дахин их багтаамжтай хийх ёстой, учир нь анхны хаягдмал төмөр хайлах үед реактив хүчдийн шаардлага дундаж утгаас 30–50% илүү болж чадна.

Багтаамжийн тооцоолох үйлдэл ачаалалын өгөгдлөөс эхлэд: бодит хүчд (МВт), оршин буй хүчдийн коэффициент, зорилтот хүчдийн коэффициент, ба реактив хүчдийн хамгийн их өөрчлөлтийн хурд (Мвар/секунд). 12 МВт бодит хүчдтэй, 0,80 хүчдийн коэффициенттэй, 0,98 зорилтот хүчдийн коэффициенттэй үйлдвэрлэлд шаардлагатай реактив компенсацийн хэмжээ нь:

Q = P × (tan(cos⁻¹PF₁) – tan(cos⁻¹PF₂)) = 12 × (0,75 – 0,20) = 6,6 Мвар

Хамгийн ойрхон стандарт SVG тохиргоо нь 7 Мвар бөөрт, шилжин үүрдэх нөхцлүүдийн хувьд 6% нэмэлт чадал үлдээдэг. Хэрэв ачаалал нь нэг секунд дотор 30% реактив хэлбэршүүлэлт агуулдаг — жишээ нь цэсгийн холбогч ба товчлуурт прессийн хэрэглээнд түүн дунд тархимуй — SVG-ийн динамик хариу үйлдлийн шаардлага хангах ёстой, яг тодорхойлж болой: 5 миллисекунд дотор 90% алхам хариу үйлдэл.

Гармоник харилцан үйлдэл

Ямар ч SVG нь 5–20 кГц давтамж дээр ажилладаг хүчдэл-үүсгүүр инвертер гэж үлдэдэг. Давтамжийн солигдох үед онцгой гармоникүүд үүсдэг, түүнд IEEE 519 эсвэл IEC 61000-3-6 стандартын шаардлагыг нийт холбогдох цэгт хангахын тулд шүүртүүр ашиглаж гармоникүүдийг ариутгах ёстой. SVG үйлдвэрлэгчид компенсацийн гүйдлийн нийт гармоник гүйдлийн хазайлт (THDi) хэмжээг тодорхойлдөг — ихэвчлэн IGBT суурьт системүүд LCL гаралт шүүртүүртэй бөөрт 3%-аас доош байдаг.

SVG гаралтын шүүлтүүрүүд ба оршин буй хүчлэл зөвхөн засварлах конденсаторын банкуудын харилцан үйлдэл нь шинжилгээ шаардаж. SVG-ийн нэмэлт үйлдлийн өмнө жилүүдийн өмнө суурилуулсан тогтмол конденсаторын банк нь SVG-ийн гаралтын шүүлтүүртэй цахилгаан станц доторх бүх л газар үүсгэж буй гармоникын давтамжийн дагуу резонансын хэлхээ үүсгэж болой. Конденсаторын банк холбогдсон үед хийгдсэн эсвэл симуляци хийгдсэн цахилгаан сүлжээний импеданс шинжилгээ нь SVG-ийн суурилуулалт үйлдлүүр өмнө резонансын цэгүүдийг тодорхойлж.

Тохиолдол: Ганын үйлдвэр шаргуу төлбөрүүдийг бүүрдүүлж

Хойд Ази дахь галт төмөр үйлдвэрлэлд ажиллах галт төмөр хуваарилуур, 15 МВт-ийн хуваарилуур хөдөлгүүр, дундаж бүтээдүүр коэффициент нь 0.72 байв. Түүн дээр усаргын хүчдлийн шүүлтүүрт 18 000 долларын сарын шүүлтүүрт төлбөр төлж байв. Үйлдвэрлэлд бүтээдүүр ачаалал 5–8 Мвар хэмжээтний хэлбэлзэл үүсгэж, бүтээдүүр хуваарилуурт хүчдлийн унах үзэлд хөдөлгүүр хүчдлийн доод хязгаарт орж, дундажаар сард хоёр удаа зогсож байв. Үйлдвэрлэлд 10 Мвар-ийн SVG систем суулгав; түүн дээр дөрвөн 2.5 Мвар-ийн цахилгаан модуль параллель холбогдсон, нийтлэг DC шинэсүүрт холбогдсон, интеграцилан цахилгаан тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчдийн хүрдлэгдсэн. Суулгасны дараа хийсэн хэмжилтүүд нь дундаж бүтээдүүр коэффициент нь 0.98 болохыг баталж, хүчдлийн унах үзэлд хөдөлгүүр зогсох явдал бүтнээр устаж байв. Шүүлтүүрт төлбөр хадгалж, SVG-ийн анхны зардал 14 сарын дотор нөхцөлд байв.

Ихэнх асуултууд

SVG ба уламжлалт конденсаторын банкнуудын ялгаа юу ве?

SVG нь хүчлийн электроникт суурилж, 5 мс-аас бага хариу үйлдэлтэй тасралтгүй, алхамгүй реактив чадалд зориулан тохируулалт хийдэг. Конденсаторын банкнууд механик эсвэл тиристорын дамжуулалт ашиглан алхамчилж компенсацийн үйлдэл хийдэг, хариу үйлдлийн хугацаа 40–100 мс. Алхамчилж өөрчлөгдөх реактив чадалтай ачаалалд SVG шаардлагатай.

SVG индуктив ба багтаамжит реактив чадлыг компенсацийн үйлдэл хийж чадах уу?

Тийм. SVG дөрвөн квадрантад ажилладаг — торны хүчдлээс хамаарч гаралтын хүчдлийн хэмжээг удирдаж, багтаамжит горимд варс ялгаруулж (багтаамжит горим), индуктив горимд варс шингээж (индуктив горим). Горимуудын шилжилт тасралтгүй бөөрнө илүүдүүр, нэг удирдлагын циклд явагддаг.

SVG-ийн хөхрүүлэлт какхүүд хийдэг?

500 кВАР-аас бага хэмжээт SVG нь дотоод сүүдэрлүүрүүд ашиглан хүчтэй агаарын хөхрүүлэлт ашигладаг. Дунд хэмжээт 1–10 МВАР системүүд гаднах дулаан солигч ашиглан хүчтэй агаарын хөхрүүлэлт ашигладаг. Том хэмжээт 15–50 МВАР системүүд их түвшний ус-гликоль хөхрүүлэлт ашигладаг, гаднах хушаар сухаа хөхрүүлэлт ашиглан секц бүрт 30–50 кВт хөхрүүлэлтийн чадал хүртэл хүртүүлдэг.

SVG системд ямар үйлдвар хийх шаардлагатай вэ?

Агаарын шүүртүүрүүд, салхины ажиллах чадвар, тогтмол гүйдлийн холбоос дээрх конденсаторын банкны багтаамжийг жилд нэг удаа шалгана. Хүчний хагас дамжуулагч модулиуд—IGBT-үүд—хүчний хязгаарын температурт ажиллаж байх үед 15–20 жилийн дизайн хугацаа хүртэл үйлдвар хийх шаардлагагүй.

SVG систем хүчний коэффициентыг засварлах оршин буй төхөөрөмжтэй хэрхэн харилцан үйлдэлд ордог вэ?

SVG контроллер нь тогтмол конденсаторын банкуудтай хамтын ажиллахын тулд тохируулагдаж болно: конденсаторын ступенүүд идэвхтэй байх үед SVG гаралтыг багасгана. SVG ба алхамчилж бүүрдүүлсэн конденсаторын контроллерүүдийн хооронд «хөөлдөөн» үзэгдэл үүсэхийг саархуулж, зохистой хамтын ажиллах судалгаа хийх шаардлагатай. Sinotech Group зэрэг нэгдсэн поставшик компаниуд нь хамтын ажиллах тохируулалт төхөөрөмжийн ажиллуулалт үйлчилгээг орхидоо санал болгож байдаг.

Хамгийн жижиг практикт SVG суулгах хэмжээ юу вэ?

хананд суурилт шүүлтүүр дээрх 50 квар нь хамгийн бага ухаалаг хэмжээ юм. Энэ хэмжээнд хүрэхгүй үед хүчний электроник төхөөрөмж ба удирдлагын системийн тогтмол зардал конденсаторын банкнууд, тогтмол эсвэл шүүлтүүрт конденсаторын банкнуудтай харьцуулж SVG-г илүү үнэт болгож үлдээдэг. Конденсаторын банкнууд ба SVG-н хоорондын хүртэмүүр цэг нь ихэвчлэн 150–200 квар хооронд байдаг.