气体放电灯装置中的无功功率补偿

气体放电灯装置中的无功功率补偿如果电路中没有专门的补偿电容,则荧光灯-镇流器接入网络时设置的功率因数很低,在0.5-0.55范围内。在顺序包含两个灯的电路中(例如,2ABZ-40 型控制装置),功率因数达到 0.7,并且在具有“分相”原理的两个灯的电路中(例如,a 2UBK-40 型控制装置) — 0.9 — 0.95。

在低功率因数的情况下,网络中的电流会增加,这可能需要增加电线的横截面、网络设备的标称数据和变压器的功率。网络损失也有所增加。由于这些原因,PUE 直到最近才要求将安装灯的地方的功率因数提高到 0.95。

然而,原则上,当电容器安装在屏蔽上并为整组灯提供服务时,单独的无功功率补偿(直接在灯上)和组补偿都是可能的。

组补偿具有某些优势:组电容器比目前使用的不是专门为给定应用设计的单个随机电容器更可靠、更耐用。根据一些计算,集体补偿也比个人补偿更经济。

使用一种或另一种补偿系统的可行性有待进一步研究,问题的解决将特别取决于行业将采用何种新型电容器组和单个电容器。

同时,当根据双灯启动电路在我们的装置中几乎完全使用镇流器时,补偿问题可以说是自动解决了:用于在灯电路中产生超前电流的相同电容器也提供了一个功率系数增加到约 0.92。

MGL 和 DRL 灯都使用单独和组无功功率补偿。

DRL-PRA 灯组的功率因数约为 0.57,如上所述,这会导致更重的网格。无功功率补偿可以减轻网络负担,但反过来又涉及安装相对昂贵的单个或组电容器。

根据现有数据,为了将带弧光灯的 220 V、50 Hz 网络中的功率因数提高到 0.9 — 0.95,必须安装具有以下功率的电容器(每个灯):

灯功率,W 1000 750 500 250 电容,μF 80 60 40 20

这种容量的电容器目前不可用,这限制了单独补偿的使用。工业生产的电容器中,最合适的是容量为 10 μF、电压为 600 V 的 MBGO 型金属纸电容器。这些电容器必须并联并安装在钢盒中(例如,用于功率为 1000 W 的灯,需要尺寸为 380x300x200 mm 的盒子)以及确保电容器在关闭后快速放电的放电电阻器。

放电电阻 R 由公式 Ohm 确定:

其中电容器 Q 的无功功率 kvar 由下式求得

其中 C 是电容器的电容,μF; U——电容器端电压,kV。

对于电容为 10 μF 的 MBGO 电容器,无功功率 Q 为 0.15 kvar。对于 1000 瓦的灯,可以接受 620,000 欧姆的碳涂层电阻,对于 750 瓦的灯,可以接受 825,000 欧姆的电阻。

在组补偿装置中,所需的电容器功率 Q 可由以下公式确定

式中 P——装机功率,kW,包括镇流器损耗; φ1 和 φ2 是对应于所需 (φ2) 和初始 (φ1) 功率因数值的相移角。

要将每 1 kW 装机功率的功率因数从 0.57 提高到 0.95,需要 1.1 kvar 电容器。对于组补偿,可以使用容量为 25 kvar 的 KM-0.38-25 型三相纸质油电容器,以及其他功率较小的电容器,例如 10 kvar。

一种可能的群线功率因数补偿群线连接方案

米。 1、一种可能的带群线功率因数补偿的群线连接方案

KM-0.38-25电容放电时电阻切换电路

米。 2. 电容KM-0.38-25加入放电电阻方案

每个 25 kvar 电容器足以用于 22 kW 组,包括镇流器损耗。这些组可以在电容器设备后面分支,如图 1 所示。 1、使用KM-0.38-25电容的线路,整机断路器不超过40A,每条并联线路电流为36A。

电容器KM-0.38-25的放电电阻,由第一个公式计算,不应超过87,000欧姆。每个电容可配一个U1型管电阻,功率150W,阻值40000欧,两节20000欧按图1连接。 2.

电容器和电阻器安装在钢制机柜的屏蔽附近,通常在一个机柜中安装三到五个。五个电容器的机柜尺寸为 1250 x 1450 x 700 mm。

变电站中无功功率的组补偿可以使用组装在电池中的相同 KM 电容器并使用进线柜将它们连接到变电站母线来完成。

“Tyazhpromelectroproject”所做的比较计算表明,沿面板组线路进行无功功率补偿的方案在经济上几乎等同于没有无功功率补偿的方案。但是,可能会优先考虑补偿选项,它在电源的高压侧具有额外的优势。而且,在所有因补偿不足导致需要加大变压器功率的情况下,补偿的可行性是毋庸置疑的。

在变压器连接过补偿负载或市电高压侧存在过补偿的情况下,建议拒绝无功补偿。

综上所述,照明网络中的无功功率补偿问题不能脱离电源问题的全谱解决,也不能因地制宜。

可以补充的是,如果供电照明网络非常短,则在组屏附近安装电容器很难减少导电金属的消耗,尽管它可能导致组数减少。根据车间的大小和照明控制要求,后者可能重要也可能不重要。

因此,在许多情况下,解决 DRL 灯装置中无功功率补偿的必要性和方法问题完全在电力供应商的能力范围内。

工业上研制开发日间行车灯用专用可靠电容,耐用又便宜,将有可能回到单独无功补偿是否方便的问题上;当使用 MBGO 之类的电容器时,单独补偿显然是不合适的。但是,必须始终牢记将电容器安装在控制装置中或通常靠近灯的重要操作优势,即在关闭电容器时与灯同时。

一些公司现在提供带有补偿电容器的镇流器。有了后者的可靠设计,这当然非常方便。

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