Как выбрать коэффициент реактивного сопротивления низковольтной системы компенсации реактивной мощности

Для эффективного подавления усиления 5-й и 7-й гармоник в настоящее время на рынке доступны системы компенсации реактивной мощности с различными коэффициентами реактивного сопротивления (5,5%, 6% или 7%). Какая система обеспечивает наилучшую производительность? Как правильно выбрать?

Цель последовательного подключения конденсаторов к реакторам

Благодаря стремительному развитию силовой электроники и зрелости полупроводниковых технологий, в промышленности часто используются частотно-регулируемые приводы для двигателей, управляемые выпрямители и оборудование с прерывистым управлением, которое может регулировать выходную мощность в зависимости от нагрузки для достижения энергосбережения и снижения потребления. Однако форма тока таких нагрузок во время работы является нелинейной и прерывистой. Использование чистых конденсаторов для компенсации реактивной мощности в этой ситуации создает риск параллельного резонанса.

Чтобы избежать параллельного резонанса между чистым конденсатором и эквивалентным импедансом системы, конденсатор подключается последовательно с реактором. Это делает импеданс конденсатора по отношению к гармоническим токам системы индуктивным, что эффективно позволяет избежать точки резонанса и предотвратить резонанс системы. Кроме того, последовательное подключение конденсатора к реактору также уменьшает и подавляет пусковой ток.

Основная цель последовательных реакторов компенсации реактивной мощности, помимо компенсации реактивной мощности системы, заключается в исключении точек параллельного резонанса системы и предотвращении риска резонанса. Независимо от того, используются ли реакторы на 5,5%, 6% или 7%, главная задача — избежать усиления 5-й и 7-й гармоник. Таким образом, все три коэффициента реактивного сопротивления функционально одинаковы. Однако важно отметить, что эффект подавления гармоник различается из-за разных коэффициентов последовательного реактивного сопротивления, и повышение напряжения на выводах конденсатора также варьируется. Поэтому при использовании коэффициента 5,5% следует тщательно учитывать номинальный ток реактора, поскольку его частота настройки ближе к частоте 5-й гармоники, чем у двух других коэффициентов, и напряжение конденсатора также должно быть соответствующим образом увеличено. При использовании коэффициента 7% следует обратить внимание на выбор номинального напряжения конденсатора, так как повышение напряжения на выводах конденсатора после последовательного подключения реактора больше, чем у двух других коэффициентов. Сравнительная характеристика трех коэффициентов реактивного сопротивления приведена в Таблице 1.

Когда гармонический ток системы слишком велик (обычно более 100 А), настроенная фильтрующая группа конденсатор-реактор может представлять опасность, и может потребоваться подавление гармоник.