هنگامی که بین خازن های شنت ولتاژ بالا و خازن های پیوند DC برای سیستم های قدرت انتخاب می کنید، اجازه دهید توپولوژی مدار برای شما تصمیم بگیرد. خازن های شنت برای تصحیح ضریب توان و ولتاژ پشتیبانی در سمت AC شبکه تعلق دارند. خازن های پیوند DC برای تثبیت ولتاژ و جذب جریان موج دار بر روی گذرگاه DC یک مبدل تعلق دارند. اینها مشاغل متفاوتی هستند و مخلوط کردن آنها گرانترین اشتباهی است که می توانید مرتکب شوید.
این راهنما به شما یک چارچوب انتخاب مستقیم می دهد که از داده های مهندسی عملی ساخته شده است. شما با ویژگی‌های تعیین‌کننده هر نوع خازن، فرآیند تصمیم‌گیری چهار مرحله‌ای که از خطاهای مشخصات جلوگیری می‌کند و نمونه‌های واقعی از سیستم‌های حرارتی برق صنعتی و القایی را یاد خواهید گرفت.
قانون انتخاب
اگر خازن فرکانس خط را ببیند و توان راکتیو را تامین کند، خازن شنت است. اگر خازن فرکانس سوئیچینگ را ببیند و ریپل را در گذرگاه DC کنترل کند، خازن پیوند DC است.
خازن های شنت ولتاژ بالا به صورت موازی به شبکه برق AC در باس ولتاژ متوسط متصل می شوند. آنها توان راکتیو خازنی را برای تصحیح ضریب توان بارهای القایی و تثبیت ولتاژ شین در طول تغییرات بار تامین می کنند. عملکرد آنها با فرکانس خط تعریف می شود، نه فرکانس سوئیچینگ.
توان راکتیو خروجی یک خازن شنت V مجذور فرکانس زاویه ای برابر ظرفیت خازن است. در 10 کیلو ولت و 50 هرتز، یک بانک خازن شنت 1MVAr تقریباً 100 آمپر جریان شارژ می کشد. در یک تأسیسات ذوب صنعتی، یک بانک شنت 3MVAr تا 10MVAr جریان خط را 15 درصد تا 25 درصد کاهش می دهد و تلفات ترانسفورماتور را کاهش می دهد.
برای نگاهی عمیق تر به اینکه این اجزا چگونه شبکه را تثبیت می کنند، به مقاله ما در مورد مراجعه کنید تثبیت شبکه خازن شنت HV .
تعریف اصلی
خازن شنت ولتاژ بالا یک دستگاه جبران توان راکتیو است که به صورت موازی به یک شبکه AC متصل شده و برای ارائه توان راکتیو خازنی در فرکانس خط سیستم طراحی شده است.
خازن فیلم تک فاز ولتاژ بالا برای تصحیح ضریب قدرت این خازن از فیلم پلی پروپیلن و روغن عایق برای بهبود ضریب توان، کاهش تلفات خطوط و ولتاژ پشتیبانی در سیستم‌های برق متناوب استفاده می‌کند که آن را به یک جزء کلیدی برای جبران توان راکتیو تبدیل می‌کند. مشاهده محصول → خازن های پیوند DC مستقیماً در گذرگاه DC مبدل قدرت قرار می گیرند. آنها شکل موج ولتاژ تصحیح شده را صاف می کنند، جریان موج دار را از مرحله اینورتر جذب می کنند و ولتاژ شین را در محدوده قابل قبول در طول انتقال بار نگه می دارند. کل عمر طراحی آنها توسط محتوای طیفی جریانی که حمل می کنند کنترل می شود.
در یک گذرگاه DC 700 ولتی یک مبدل فعال جلویی، یک خازن فیلم پیوند DC بین 1000uF و 5000uF اندازه دارد و برای حمل جریان موجی 20A تا 80A در سوئیچینگ 10 کیلوهرتز رتبه بندی شده است. مقاومت سری معادل خازن آن جریان را به گرما تبدیل می کند. هر 10 درجه سانتیگراد کاهش دمای هسته، طول عمر مورد انتظار را دو برابر می کند.
برای درک اینکه چگونه این قطعات از سیستم های الکترونیکی قدرت پشتیبانی می کنند، مقاله فنی ما را در مورد آن بخوانید خازن فیلتر DC در الکترونیک قدرت .
تعریف اصلی
خازن پیوند DC یک خازن فیلمی است که در سراسر گذرگاه DC یک مبدل قدرت وصل شده است، به اندازه ای که جریان موج دار را جذب کند و پایداری ولتاژ باس را تحت تنش جریان فرکانس سوئیچینگ حفظ کند.
خازن فیلتر DC ولتاژ بالا برای سرکوب ریپل این خازن که برای منابع DC با ولتاژ بالا طراحی شده است، نویز و هارمونیک های فرکانس بالا را فیلتر می کند و کیفیت برق و پایداری را در اینورترها، یو پی اس ها و سیستم های شارژ افزایش می دهد. مشاهده محصول → تصمیم بین خازن‌های شنت ولتاژ بالا و خازن‌های پیوند DC، در اکثر سیستم‌ها، بر اساس محل قرار دادن خازن و فرکانس آن تعیین می‌شود. اما فرآیند اندازه‌گیری از چهار مرحله متمایز پیروی می‌کند که برای هر یک از انواع اعمال می‌شود.
داده‌های بازده میدانی نشان می‌دهد که 70 درصد از خرابی‌های زودرس خازن در سیستم‌های قدرت صنعتی به مرحله اول یا مرحله دوم بازمی‌گردد. هنگامی که خازن از خانواده اشتباه استفاده می شود، به آرامی خراب نمی شود. به طرز فاجعه باری شکست می خورد.
مقیاس لگاریتمی: خازن های پیوند DC با فرکانس ولتاژ 100 برابر تا 500 برابر خازن های شنت کار می کنند.
نقطه داده فیلد
تنش حرارتی ناشی از جریان موج دار به طور مداوم علت اصلی پایان عمر در کاربردهای خازن لینک DC است.
جدول زیر تفاوت‌های مهم مشخصاتی را که تصمیم انتخاب را هدایت می‌کنند، خلاصه می‌کند.
| صفت | خازن HV Shunt | خازن DC Link |
| موقعیت مدار | باس AC، موازی با بار | باس DC موازی با مبدل |
| شکل موج ولتاژ | سینوسی AC | DC پالسی با ریپل |
| فرکانس غالب | 50 هرتز / 60 هرتز | 5 کیلوهرتز تا 30 کیلوهرتز |
| رتبه بندی اولیه | توان راکتیو kVAr | جریان و ظرفیت ریپل |
| محدوده ظرفیت | 20uF تا 500uF | 500uF تا 5000uF |
| حالت خرابی کلید | شکست دی الکتریک از اضافه ولتاژ | فرار حرارتی از جریان موج دار |
| نیاز سرمایش | هوای طبیعی | هوا یا آب |
| استاندارد معمولی | IEC 60871 | IEC 61071 |
هر ردیف در این جدول یک نرده محافظ است. اگر برگه مشخصات خازن شما با ردیف موقعیت مورد نظر مطابقت ندارد، جزء اشتباه است.
بینش کلیدی
ستون فرکانس اولین موردی است که بررسی می شود. اگر یک خازن برای 60 هرتز انتخاب کنید اما طیف جریان در واقع 10 کیلوهرتز باشد، قطعه مدت‌ها قبل از رسیدن به ولتاژ نامی خود از نظر حرارتی از کار می‌افتد.
کوره ذوب القایی یک مورد واقعی است که در آن هر دو نوع خازن در یک نصب ظاهر می شوند. تغذیه ولتاژ متوسط به کوره ذوب به یک بانک خازن شنت ولتاژ بالا نیاز دارد تا ضریب توان ترانسفورماتور کوره و شبکه فیلتر هارمونیک را اصلاح کند. در همان زمان، منبع تغذیه فرکانس متوسط حالت جامد، سیم پیچ کوره را با یک خازن پیوند DC روی گذرگاه یکسو کننده به حرکت در می آورد تا جریان موج دار را از مرحله اینورتر جذب کند.
در این سناریو، یک بانک شنت جانبی AC با ولتاژ 6.6 کیلوولت و 2.4 مگا ولت، تقاضای توان راکتیو نیروگاه را کنترل می کند. گذرگاه مبدل کوره DC، که معمولاً دارای ولتاژ 1200 ولت به 1500 ولت است، از خازن های فیلم پیوند DC از 3000uF تا 5000uF با خنک کننده آب در انتهای بالا استفاده می کند. عنصر سری RAM 3.0kV 8400kVar یک خازن مهندسی شده خاص برای این کلاس از وظایف کوره است.
بانک شنت ضریب توان را تصحیح می کند و ولتاژ شبکه را پشتیبانی می کند.
بانک لینک DC ریپل را کنترل می کند و گذرگاه مبدل را ثابت نگه می دارد.
خازن گرمایش و ذوب القایی 3.0 کیلو ولت 8400 کیلووار این خازن با 3.0kV و 8400kvar در 700Hz، گرمایش و ذوب سریع و دقیق فلزات را امکان پذیر می کند و دارای کنترل دمای حلقه بسته برای نتایج یکنواخت در ریخته گری و عملیات حرارتی است. مشاهده محصول → چرا مهم است
در نصب یک کوره، بانک شنت و بانک لینک DC به طور مستقل کار می کنند، اما خرابی در هر یک، کل کوره را خاموش می کند.
سه خطای تکرار شونده در مشخصات بیش از نیمی از خرابی های زودرس خازن گزارش شده در الکترونیک قدرت صنعتی را به همراه دارد.
از نظر هزینه، هزینه جایگزینی مستقیم یک خازن شنت HV خراب معمولاً 2 تا 4 درصد کل هزینه نصب است. اما خرابی سیستم که در پی می آید می تواند 10 برابر قیمت خازن در تولید از دست رفته هزینه داشته باشد.
هشدار تدارکات
وقتی پیشنهادات تولیدکنندگان خازن های مختلف را مقایسه می کنید، درجه حرارتی اولین مشخصاتی است که باید تأیید شود. خازنی که روی کاغذ ارزان به نظر می رسد اغلب پس از اولین خاموشی برنامه ریزی نشده گران می شود.
خیر. یک خازن شنت ولتاژ بالا برای ولتاژ فرکانس خط سینوسی طراحی شده است. یک برنامه پیوند DC آن را در معرض جریان موجی فرکانس سوئیچینگ مداوم قرار می دهد که عناصر داخلی نمی توانند آن را از بین ببرند، که باعث خرابی حرارتی می شود.
از معادله تعادل انرژی استفاده کنید: C برابر است با P تقسیم بر دو برابر f_sw ضربدر دلتا V. در جایی که P سطح توان، f_sw فرکانس سوئیچینگ و دلتا V ریپل ولتاژ مجاز است. نتیجه حداقل ظرفیت خازنی مورد نیاز برای حفظ ولتاژ شین در هدف را به دست می دهد.
در روغن ترانسفورماتور با خنک کننده خوب، هر دو خانواده خازن می توانند به 15 تا 20 سال برسند. تفاوت عملی این است که خازن های پیوند DC با بار حرارتی بالاتری کار می کنند و بنابراین برای رسیدن به آن طول عمر بیشتر به سیستم خنک کننده و درجه جریان موج دار وابسته هستند.
در بسیاری از سیستم های قدرت صنعتی، بله. سمت AC برای جبران توان راکتیو به یک خازن شنت نیاز دارد. گذرگاه DC مبدل به یک خازن پیوند DC نیاز دارد. مکمل هم هستند نه قابل تعویض.
غذای آماده نهایی
هیچ رقابتی بین این دو نوع خازن وجود ندارد. یک برگه مشخصات، یک موقعیت مدار و چهار مرحله برای درست کردن آن وجود دارد.
با ما تماس بگیرید
مرکز اخبار
اطلاعات
Tel: +86-571-64742598
Fax: +86-571-64742376
Add: پارک صنعتی Zhangjia ، خیابان Genglou ، شهر Jiande ، استان ژجیانگ ، چین
متحرک
svenska
