เครื่องปฏิกรณ์แก้ปัญหาการระเบิดของตัวเก็บประจุได้อย่างไร

เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาเครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์ขึ้นอยู่กับลักษณะการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของขดลวดเหนี่ยวนำเพื่อให้ได้การจัดการทุกรอบของเครือข่ายพลังงาน ระบบคุณค่าหลักของมันถูกสร้างขึ้นในสี่มิติทางเทคนิค: การระงับแหล่งมลพิษฮาร์มอนิกความถี่สูงผ่านอุปสรรคอุปนัย การสร้างห่วงโซ่การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแบบไดนามิกเพื่อรักษาเสถียรภาพความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า แก้ไขการเบี่ยงเบนปัจจัยกำลังไฟอย่างถูกต้อง และการสร้างกลไกการป้องกันระดับอุปกรณ์เพื่อลดการสูญเสีย การทำงานร่วมกันของฟังก์ชั่นเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพคุณภาพของพลังงานในขณะที่ลดต้นทุนการบำรุงรักษาอุปกรณ์และเสียพลังงาน บทความนี้จะวิเคราะห์เส้นทางการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์จากมุมมองของหลักการแม่เหล็กไฟฟ้าและการควบคุมระบบ

กลไกการปราบปรามฮาร์มอนิก

โหลดแบบไม่เชิงเส้นเช่นอินเวอร์เตอร์และวงจรเรียงกระแสในกริดพลังงานสร้างสเปกตรัมที่หลากหลายของฮาร์มอนิกลำดับสูงโดยมีลักษณะทั่วไปของจำนวนเต็มหลายกระแสความถี่เช่น 5 (250Hz) และ 7 (350Hz) ฟังก์ชั่นที่สำคัญของเครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์คือการสร้างอุปกรณ์อิมพีแดนซ์แบบเลือกความถี่ สูตรปฏิกิริยาอุปนัย XL = 2πFLแสดงให้เห็นว่าเมื่อค่าเหนี่ยวนำ l เป็นค่าคงที่ปฏิกิริยาอุปนัยจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามความถี่ F เมื่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาได้รับการออกแบบให้เป็น 7%ความต้านทานสำหรับฮาร์มอนิกที่ 5 จะเพิ่มขึ้นเป็น 35 เท่าของคลื่นพื้นฐานซึ่งเป็นช่องทางลดทอนที่แข็งแกร่งสำหรับกระแสไฟฟ้าความถี่สูง จุดควบคุมหลักคือการตั้งค่าความถี่เรโซแนนท์: สูตรการคำนวณทางวิศวกรรม F0 = 1/(2π√lc) จะต้องปรับให้อยู่ต่ำกว่าฮาร์มอนิกที่มีลักษณะต่ำสุดเพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะความต้านทานแบบ capacitive จะถูกนำเสนอในแถบความถี่ฮาร์มอนิก ในเวลาเดียวกันแผ่นเหล็กซิลิกอนความหนาแน่นของแม่เหล็กความอิ่มตัวสูงจะใช้เพื่อรักษาเส้นโค้งการสะกดจิตในพื้นที่เชิงเส้นภายใต้เงื่อนไขการบรรทุกเกิน 120% และความผันผวนของการเหนี่ยวนำน้อยกว่า± 3% โซลูชันที่ครอบคลุมนี้จะช่วยลดอัตราการบิดเบือนฮาร์มอนิกทั้งหมดของระบบจาก 35%เป็นต่ำกว่า 5%และอัตราการกำจัดความเสี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกินระดับสูงเกินกว่า 99.9%

กลไกการทำให้เสถียรของแรงดันไฟฟ้า

เมื่อระบบการขาดแคลนพลังงานปฏิกิริยาทำให้เกิดแรงดันตกคอนแทคเลตัวเก็บประจุพลังงานสลับมีความล่าช้าในการตอบสนอง 80-200ms ระบบการชดเชยแบบไดนามิกที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ขึ้นอยู่กับสามนวัตกรรม: การใช้กลุ่มวาล์ว thyristor เพื่อให้ได้ความเร็วในการสลับครึ่งรอบครึ่ง (10ms); การกำหนดค่าวงจรการตรวจจับ DU/DT ที่แตกต่างกันเพื่อจับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย 0.5%; และการคำนวณความสามารถในการชดเชยแบบเรียลไทม์ผ่านสูตรΔQ = U²ΩC เมื่อตรวจพบแรงดันไฟฟ้าลดลง 3% ระบบควบคุมจะเสร็จสิ้นการประมวลผลสัญญาณการสร้างกลยุทธ์และกระตุ้นเอาต์พุตพัลส์ภายใน 15ms ขับหน่วยเครื่องปฏิกรณ์เครื่องปฏิกรณ์เพื่อส่งออกพลังงานปฏิกิริยาที่แม่นยำ กระบวนการนี้ให้การเล่นเต็มรูปแบบกับลักษณะการปราบปรามกระแสไฟฟ้าของเครื่องปฏิกรณ์โดย จำกัด การปิดกระแสไฟฟ้าเข้าสู่กระแสไฟฟ้าภายใน 20 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ (โซลูชันทั่วไปถึง 200 เท่า) ในขณะที่ระงับอัตราการครองส่วนโค้งสวิตช์ 78%ควบคุมการเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าภายในช่วงเป้าหมายของ±

เส้นทางการปรับปรุงปัจจัยพลังงาน

ส่วนประกอบของกระแสไฟฟ้าล่าช้าที่เกิดจากโหลดอุปนัยจะช่วยลดปัจจัยพลังงานให้ต่ำกว่า 0.7 กรมแหล่งจ่ายไฟใช้รางวัลและการลงโทษตาม "วิธีการปรับค่าไฟฟ้าค่าธรรมเนียมการปรับค่าไฟฟ้า" กลไกการแก้ไขของเครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: ก่อนตัวเก็บประจุพลังงานมีการใช้งานลักษณะการเกิดปฏิกิริยาอุปนัยของมันจะ จำกัด จุดสูงสุดของกระแสการไหลเข้าสู่เกณฑ์ที่ปลอดภัย ในระหว่างการดำเนินการช่องทางตัวกรอง LC จะถูกสร้างขึ้นเพื่อบีบอัดอัตราการบิดเบือนแรงดันฮาร์มอนิกพื้นหลังจาก 15% ถึง 3%; โมดูลการปรับแต่งอัตโนมัติได้รับการกำหนดค่าให้ติดตามการเปลี่ยนแปลงการโหลดอย่างต่อเนื่องและปรับการกำหนดค่าการสลับตัวเก็บประจุแบบไดนามิกผ่านอัลกอริทึม PID ข้อมูลการทำงานจริงแสดงให้เห็นว่าระบบเพิ่มปัจจัยพลังงานจาก 0.8 เป็น 0.99 ใน 200ms และความผันผวนของสถานะคงที่น้อยกว่า 0.01 ค่าไฟฟ้าค่าไฟฟ้ารายเดือนเฉลี่ยเปลี่ยนจากการปรับ 20,000 ดอลลาร์สหรัฐเป็นรางวัล 10,000-20,000 ดอลลาร์สหรัฐ

ฟังก์ชั่นการป้องกันอุปกรณ์รับรู้

การสูญเสียอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมฮาร์มอนิกมาจากผลกระทบทางกายภาพสามประการ: ผลกระทบผิวทำให้ความต้านทานตัวนำเพิ่มขึ้นด้วยรากที่สองของความถี่ การสูญเสียกระแสไฟฟ้าวนเป็นสัดส่วนกับความถี่ของความถี่ การสูญเสีย Hysteresis เป็นสัดส่วนกับความถี่และแอมพลิจูดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก เครื่องปฏิกรณ์ทำหน้าที่เป็นตัวกรองฮาร์มอนิกลดทอนส่วนประกอบ 250Hz มากกว่า 20dB ลดการสูญเสียโหลดของหม้อแปลง 1600kVA 12.7kW การประหยัดไฟฟ้าประจำปีที่เทียบเท่าคือ 110,000 องศาการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิฮอตสปอตของการคดเคี้ยวจะลดลง 23K อัตราการแก่ชราลดลงเป็น 1/3.7 อายุการใช้งานของอุปกรณ์จะขยายตัวจาก 15 ปีเป็น 25 ปีและความถี่ของการบำรุงรักษาความผิดจะลดลง 68%

การสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจ

รูปแบบผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของเครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์รวมถึงผลประโยชน์ทั้งทางตรงและทางอ้อม: ในระบบการกระจาย 1,000kVA การควบคุมฮาร์มอนิกช่วยลดหม้อแปลงและการสูญเสียสาย 9.8kW ประหยัดไฟฟ้า 86,000 กิโลวัตต์ต่อปี อัตราการเกิดอุบัติเหตุการระเบิดของตัวเก็บประจุเป็นศูนย์โดยประหยัดค่าเฉลี่ย 10,000 ดอลลาร์ในค่าใช้จ่ายชิ้นส่วนอะไหล่ต่อปี การกำจัดการสูญเสียการหยุดทำงานจะเทียบเท่ากับ $ 40,000; และโบนัสปัจจัยพลังงานมีรายได้ต่อปี 5,000 ดอลลาร์ ระยะเวลาคืนทุนการลงทุนแบบคงที่คือ 2.3 ปีและรายได้รวมภายในวงจรชีวิตสิบปีคือ 7.1 เท่าของต้นทุนการซื้ออุปกรณ์โดยมีอัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) เกิน 36%

บทสรุป

ที่เครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์สร้างระบบการจัดการสี่มิติผ่านหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: การเหนี่ยวนำความถี่ที่แปรผันตามความถี่เพื่อยับยั้งการประสานงานการตอบสนองอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าเสถียรการปรับแบบไดนามิกเพื่อแก้ไขพลังงานและการปราบปรามการสูญเสียเพื่อยืดอายุการใช้งาน การใช้งานทางเทคนิคของมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับระบบควบคุมที่ซับซ้อน แต่ในการออกแบบพารามิเตอร์การเหนี่ยวนำที่แม่นยำ (, การเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของวัสดุและการควบคุมจุดกำทอนของระบบในกระบวนการของกริดพลังงานอุตสาหกรรมที่เคลื่อนไปสู่ยุคของประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงเครื่องปฏิกรณ์ยังคงรับประกันขั้นพื้นฐานและสร้างสมการสมดุลระหว่างคุณภาพพลังงานและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ