¿La última tecnología para compensación de potencia reactiva?
El dispositivo de compensación de potencia reactiva para ajustar la corriente desequilibrada puede ajustar la corriente activa desequilibrada mientras compensa la potencia reactiva del sistema.
Los dispositivos de compensación de potencia reactiva que regulan corrientes desequilibradas utilizan el teorema de Wang, que establece que los condensadores conectados entre fases pueden pasar corriente activa entre fases. Hay 12 condensadores de potencia monofásicos con un voltaje de 400 V instalados en el dispositivo. Cada condensador se puede conectar entre líneas de fase o entre líneas de fase y líneas de neutro. Utilice interruptores de agrupación síncronos para cambiar las conexiones de los condensadores (N.º de patente: ZL200920012159.x).
El dispositivo de compensación de potencia reactiva que ajusta la corriente desequilibrada puede compensar el factor de potencia trifásico por encima de 0,95 y, al mismo tiempo, ajustar la corriente desequilibrada entre las tres fases dentro del 10% de la corriente nominal. del transformador. No solo puede reducir en gran medida la pérdida de cobre del sistema, sino también la pérdida de hierro del transformador.
La presente invención es muy adecuada para redes eléctricas rurales desequilibradas trifásicas y redes eléctricas residenciales urbanas.
2. Tecnología de conmutación síncrona (Número de solicitud de patente: 200910010913.0)
La tecnología de conmutación síncrona es la última tecnología desarrollada en los últimos años. Como sugiere el nombre, es para hacer que los contactos del interruptor mecánico se cierren o abran con precisión en el momento requerido. Para el interruptor síncrono que controla el capacitor, debe cerrarse en el momento en que el voltaje a través de los contactos del interruptor es cero para lograr una entrada de corriente sin irrupción del capacitor, y abrirse en el momento en que la corriente es cero para lograr el arco. -apertura libre de los contactos del interruptor.
El interruptor síncrono WSBC-PTK4 adopta una tecnología de conmutación síncrona patentada única, que permite que el relé de enganche magnético en el interruptor realice perfectamente el funcionamiento sincrónico de "entrada de cruce por cero de voltaje, corte de cruce por cero de corriente ". En comparación con los interruptores compuestos de uso común, se omite el componente de tiristor conectado en paralelo con el contacto del relé de enclavamiento magnético, lo que simplifica la estructura, reduce el costo y evita la falla del componente de tiristor que es propenso a ocurrir, y la confiabilidad es en gran medida. mejorado.
3. Tecnología de sobrecompensación moderada
Aunque la potencia reactiva del transformador en sí no es grande, hay muchos transformadores y generalmente funcionan de forma continua. En el caso de una carga pequeña durante la noche, la corriente reactiva del transformador representará una gran parte de la corriente del sistema, por lo que no se puede ignorar la potencia reactiva del transformador en sí.
Por lo general, se instala un dispositivo de compensación en el lado de bajo voltaje del transformador para detectar y controlar la corriente reactiva de la carga, pero no puede compensar la corriente reactiva del transformador en sí. La mayoría de la gente siempre piensa que la potencia reactiva del transformador sólo se puede compensar en el lado de alta tensión, pero no es así. Mediante una sobrecompensación en el lado de baja tensión también se puede compensar la corriente reactiva del transformador. Debido a que el transformador es un componente ideal, el llamado componente ideal es un componente que no tiene dirección de transferencia de energía. Si el lado de alto voltaje está conectado a la fuente de alimentación y el lado de bajo voltaje está conectado a la carga, el mismo transformador es un transformador reductor y si el lado de bajo voltaje está conectado a la fuente de alimentación y el lado de alto voltaje está conectado a la carga, el mismo transformador es un transformador elevador. Según este principio, no existe diferencia entre la compensación de potencia reactiva en el lado de baja tensión y en el lado de alta tensión. La corriente reactiva del transformador se puede compensar mediante una sobrecompensación moderada en el lado de baja tensión.
Para lograr una función de sobrecompensación moderada, es necesario diseñar un controlador de compensación de potencia reactiva con función de sobrecompensación. La cantidad de sobrecompensación se puede configurar y también se requiere que el controlador tenga. alta precisión de medición.
4. Tecnología de aplicación de microcontroladores de 32 bits
La mayoría de los controladores de compensación de potencia reactiva actuales están controlados por microcontroladores de 8 bits, que son de velocidad lenta y tienen una pequeña capacidad de almacenamiento. no puede lograr mediciones de alta precisión y solo puede jugar con controles relativamente simples que rápidamente se vuelven obsoletos.
Las MCU que utilizan núcleos ARM de 32 bits están ahora en pleno apogeo y se utilizan cada vez más, y el precio ya es tan barato que el coste del material de un controlador fabricado con una MCU de 32 bits puede ser mayor que el de una MCU de 8 bits e incluso menor que el producido por una microcomputadora de un solo chip.
El microcontrolador de 32 bits tiene funciones potentes, velocidad de funcionamiento rápida y gran capacidad de almacenamiento, y puede lograr mediciones y control de alta precisión. Por lo tanto, utilizar microcontroladores de 32 bits para fabricar controladores de compensación de potencia reactiva es la única forma de desarrollar tecnología de compensación de potencia reactiva.
La única desventaja de los microcontroladores de 32 bits es que el desarrollo es demasiado difícil y, por lo general, las pequeñas empresas no tienen la capacidad de desarrollo.
5. Tecnología de protección y medición de armónicos
Hoy en día, cada vez se utilizan más componentes electrónicos de potencia en la red eléctrica, lo que genera cada vez más corrientes armónicas en el sistema. El capacitor en el dispositivo de compensación de potencia reactiva es muy sensible a la corriente armónica y es propenso a la amplificación armónica, causando daños al capacitor.
Los relés térmicos se utilizan para proteger los condensadores en la mayoría de dispositivos de compensación de potencia reactiva.
El condensador es un componente estabilizador de corriente, y su corriente solo está relacionada con el voltaje y la frecuencia, y no tiene nada que ver con la corriente de carga del transformador. A tensión normal y sin armónicos, el condensador no se sobrecargará. Cuando el voltaje es demasiado alto, la función de protección se puede implementar a través del controlador y no es necesario implementar la función de protección a través de un relé térmico.
Cuando los armónicos superan el estándar, el condensador se sobrecargará. Aunque el relé térmico puede cortar el capacitor, si el controlador no puede detectar armónicos, continuará agregando nuevos capacitores y se producirán nuevas sobrecargas. Si el relé térmico se configura en el estado de reinicio automático, los condensadores que se han cortado volverán a funcionar después de un período de tiempo y continuarán sobrecargados, lo que interferirá con el funcionamiento del controlador porque el controlador no Sepa qué condensadores han sido cortados por el relé térmico y qué condensadores se reanudarán pronto.
Si el relé térmico se configura en el estado de reinicio manual, todos los capacitores eventualmente se cortarán, e incluso si los armónicos desaparecen antes del reinicio manual, los capacitores no podrán volver a ponerse en funcionamiento. Por lo tanto, en el caso de armónicos severos, el efecto de protección del relé térmico es muy inferior al de un controlador con función de protección de armónicos.
En resumen, el controlador de compensación de potencia reactiva tiene funciones de detección de armónicos y protección contra sobrecarga de armónicos. No solo puede observar el contenido de armónicos en el sistema, sino que también omite el relé térmico, mejora el rendimiento y ahorra dinero. .
6. Tecnología de compensación de pasos
Debido a que la capacidad del capacitor es fija, para controlar la cantidad de compensación del dispositivo de compensación, es necesario instalar varios capacitores en un dispositivo de compensación. Al controlar el número de entrada de condensadores se puede controlar la cantidad de compensación total.
La solución de diseño más habitual es utilizar varios condensadores de la misma capacidad. En este momento, el tamaño del paso es la capacidad de un solo condensador. Si la compensación total es 1, el tamaño del paso es el recíproco del número de condensadores. Por ejemplo, si se instalan 10 condensadores de 20 Kvar en un dispositivo de compensación, la cantidad total de compensación es de 200 Kvar y el tamaño del paso es de 20 Kvar. Según el valor unitario, el tamaño del paso es 1/10. Este esquema de diseño es relativamente simple y es más fácil realizar la conmutación cíclica de condensadores. La desventaja es que los escalones son demasiado grandes. Incluso si se instalan 15 condensadores, el tamaño del paso sigue siendo 1/15. Cuando la carga del usuario compensado es ligera, todavía no se puede lograr un buen efecto de compensación.
El mejor método de diseño es utilizar varios condensadores con la misma capacidad, y luego utilizar un condensador con una capacidad de 1/2 y un condensador con una capacidad de 1/4. Por ejemplo, 8 condensadores de 20Kvar, 1 condensador de 10Kvar y 1 condensador de 5Kvar. En este momento, se utilizan * * * 10 condensadores, la capacidad de compensación total es 175 Kvar, el tamaño del paso es 5 Kvar y el valor nominal es 5/175 = 1/35. El tamaño del paso de esta solución de diseño es lo suficientemente pequeño como para lograr una precisión de compensación suficiente para satisfacer las necesidades de diversas ocasiones. Se pueden encender y apagar ocho condensadores con la misma capacidad. Aunque los condensadores de 1/2 capacidad y 1/4 de capacidad pueden encenderse y apagarse con más frecuencia, no hay problema en encenderse y apagarse con mayor frecuencia debido a su pequeña capacidad.
7. Tecnología de diseño de confiabilidad del software
Actualmente, la mayoría de los controladores de compensación de potencia reactiva están diseñados mediante microcontroladores.
Cuando se trata de la confiabilidad de los microcontroladores, la gente casi invariablemente piensa en perros guardianes. De hecho, el perro guardián sólo puede garantizar que el microcontrolador pueda generar una señal de reinicio cuando falla. Tener un perro guardián puede no garantizar una confiabilidad suficiente.
Una caída del ordenador equivale a que un programa se extravíe y entre en un bucle infinito. Pero si el programa no ingresa en un bucle infinito y regresa al bucle normal del programa después de escapar, no habrá fallas, por lo que el perro guardián no funcionará, pero lo que hará el programa después de escapar es impredecible, por lo que la confiabilidad del software. El diseño es para garantizar que los problemas causados por el escape del programa se compensen tanto como sea posible después del escape.
Lo anterior presenta brevemente algunas tecnologías nuevas en el campo de la compensación de potencia reactiva.
Para obtener más información, visite el sitio web del Instituto de Investigación de Tecnología de Energía Eléctrica Shenyang Vance: