Jinsi ya kuhesabu na kuchagua uwezo wa kichujio cha harmonic hai?

Kuamua uwezo wa AHF (Kichujio cha Nguvu Kinachotumika) ni hatua muhimu zaidi katika uteuzi. Uwezo usiotosha utasababisha fidia duni au hata upakiaji kupita kiasi na uharibifu wa vifaa, wakati uwezo wa kupita kiasi utasababisha uwekezaji kupotea. Ifuatayo ni hatua na mbinu za msingi za kuamua uwezo wa APF:

Kanuni ya Msingi: Uwezo uliokadiriwa wa AHF (kwa kawaida huonyeshwa kwa ampea) lazima uwe mkubwa kuliko au sawa na thamani halisi ya jumla ya vekta ya mikondo ya harmonic na mikondo tendaji inayohitaji kufidia, pamoja na kiasi cha ziada kinachofaa.

Hatua za Kuamua Uwezo wa AHF

1. Tambua Lengo la Fidia:

Mzigo mmoja usio na mstari: kama vile vibadilisha masafa, tanuu za masafa ya kati, UPS kubwa, vifaa vya kurekebisha umeme, n.k. Hili ndilo hali bora.

Kundi la mizigo isiyo na mstari: kama vile vibadilisha masafa vingi kwenye njia nyingi za uzalishaji.

Mfumo mzima wa usambazaji umeme/basi: Kufidia jumla ya mkondo wa harmonic unaozalishwa na mizigo yote kwenye basi hili. Hii ndiyo hali ya kawaida zaidi.

2. Kupata Data ya Mkondo wa Harmonic:

2.1 Njia ya Kwanza: Kipimo Halisi (Sahihi Zaidi, Inapendekezwa Sana)

2.11 Tumia kichanganuzi cha ubora wa nguvu cha kitaalamu (k.m., Fluke, Hioki, YOKOGAWA, n.k.).

2.12 Fanya vipimo kwenye sehemu lengwa ya fidia (k.m., kituo cha kuingiza cha mzigo usio na mstari, basi itakayofidiwa).

2.13 Pima Vigezo Muhimu:

Thamani Halisi ya Msingi ya Mkondo: `I₁` (A)

Kiwango cha Jumla cha Upotoshaji wa Harmonic: `THDi` (%) – Hii ni uwiano wa jumla ya thamani halisi ya mkondo wa harmonic kwa thamani halisi ya mkondo wa msingi.

Maudhui ya Mkondo wa Harmonic: `I₅`, `I₇`, `I₁₁`, `I₁₃`, n.k. (A au %) – Kuelewa usambazaji wa wigo kunasaidia katika mikakati ya udhibiti wa AHF na muundo wa uwezo, lakini `THDi` hutumiwa hasa kukokotoa uwezo wa jumla.

Masharti ya Kipimo: Vipimo vifanywe chini ya hali ya kawaida ya juu zaidi ya mzigo wa harmonic. Ikiwa hali za mzigo zinatofautiana kwa kiasi kikubwa, vipimo vya hali nyingi za kawaida vifanywe, na hali mbaya zaidi (THDi ya juu zaidi) irekodiwe.

Muda: Muda wa kipimo uwe wa kutosha kufunika mzunguko wa uendeshaji wa mzigo.

2.2 Njia ya Pili: Makadirio ya Kinadharia (Usahihi wa chini, yanafaa kwa uteuzi wa awali au wakati kipimo halisi hakiwezekani)

2.21 Wasiliana na Mwongozo wa Kifaa: Baadhi ya vifaa (kama vile vibadilisha masafa) miongozo yao hutoa THDi ya kawaida ya mkondo wa kuingiza au wigo wa harmonic.

2.22. Fomula za Uzoefu/Thamani za Kawaida:
Kirekebishaji cha 6-Pulse (bila reakteta): `THDi` ≈ 30%-50%
Kirekebishaji cha 6-Pulse (pamoja na reakteta ya DC): `THDi` ≈ 30%-40%
Kirekebishaji cha 6-Pulse (pamoja na reakteta ya AC): `THDi` ≈ 30%-35%
Kirekebishaji cha 12-Pulse: `THDi` ≈ 10%-15%

2.23. UPS: `THDi` ≈ 25%-40%

2.24. Ugavi wa Nguvu wa Kubadilisha Masafa ya Juu: `THDi` inaweza kuwa ya juu sana (>80%), lakini thamani halisi ya mkondo inayotumika inaweza isiwe kubwa.

2.25. Makadirio ya Mkondo wa Msingi: `I₁≈ S / (√3 * U * PF)`. Ambapo `S` ni nguvu dhahiri ya mzigo (kVA), `U` ni voltage ya mstari (V), na `PF` ni kipengele cha nguvu cha mzigo (0.7-0.9 inaweza kutumika kwa makadirio). Kumbuka kuwa kipengele cha nguvu cha mizigo isiyo na mstari kwa kawaida ni cha chini.

3. Kokotoa thamani halisi ya mkondo wa harmonic unaohitaji kufidiwa:

Mfano:
Mkondo wa kuingiza uliopimwa wa kibadilisha masafa I₁ = 100A, THDi = 40%. Kisha Ih = 100A * (40 / 100) = 40A. Hii inamaanisha kuwa AHF inahitaji kutoa angalau uwezo wa fidia ya mkondo wa harmonic wa 40A.

4. Zingatia Mahitaji ya Fidia ya Nguvu Tendaji:

Ikiwa AHF inahitaji kufidia harmonics na nguvu tendaji (kuboresha kipengele cha nguvu), hitaji hili lazima lijumuishwe katika hesabu.

Amua thamani halisi ya mkondo tendaji unaohitaji kufidiwa, `Iq` (A):

`Iq = I₁ * sin(φ)`, ambapo `φ` ni pembe ya awamu ambayo mkondo wa mzigo huchelewa nyuma ya voltage (`cosφ` ni kipengele cha nguvu).

5. Kuzingatia Kiasi cha Ziada:

5.1 Kiasi cha Ziada cha Mabadiliko ya Mzigo: Mzigo unaweza kubadilika, na viwango vya harmonic vinaweza kuzidi thamani iliyopimwa kwa muda. Inapendekezwa kuongeza kiasi cha ziada cha 15%-30%.

5.2 Kiasi cha Ziada cha Upanuzi wa Mfumo: Zingatia uwezekano wa kuongezeka kwa mzigo katika siku zijazo. Inapendekezwa kuongeza kiasi cha ziada cha 10%-20% (kiamuliwe kulingana na mpango).

5.3 Kiasi cha Ziada cha Uwezo wa AHF yenyewe: AHF kwa kawaida huwa na uwezo fulani wa upakiaji kupita kiasi wa muda mfupi (k.m., upakiaji kupita kiasi wa 150% kwa dakika 1), lakini uwezo uliokadiriwa unapaswa kutosha kwa uendeshaji endelevu.

5.4. Matumizi ya Kiasi cha Ziada: Zidisha mkondo `Ih` au `Ic` uliokokotolewa katika hatua ya 3 au 4 kwa kipengele cha kiasi cha ziada `K` (k.m., 1.2 – 1.5).

`I_ahf = Ih * K` (hufidia harmonics pekee)
`I_ahf = Ic * K` (hufidia harmonics na nguvu tendaji)

6. Uamuzi wa Mwisho wa Mkondo Uliokadiriwa wa AHF:

Kulingana na matokeo yaliyokokotolewa ya `I_AHF`, chagua mfano wa AHF wenye mkondo uliokadiriwa wa kawaida sawa na au kidogo zaidi ya `I_ahf`.

Kumbuka:

Uwezo wa AHF kwa kawaida huonyeshwa kwa ampea (k.m., 50A, 100A, 300A).

Wakati mwingine, uwezo wake wa nguvu dhahiri huonyeshwa kwa kilovolt-ampea (`S_ahf = √3 * U * I_AHF`). Hata hivyo, mkondo ndio msingi wa moja kwa moja zaidi wa uteuzi.

Kiwango cha voltage lazima kilingane na voltage ya mfumo (k.m., 380V, 400V, 480V, 690V, n.k.).

Muhtasari wa Mazingatio Muhimu:

Mkondo wa harmonic ni muhimu: Kupima kwa usahihi au kukadiria jumla ya thamani halisi ya mkondo wa harmonic (`Ih`) kwenye sehemu lengwa ya fidia ni msingi.

Mahitaji ya fidia ya nguvu tendaji: Ikiwa fidia ya nguvu tendaji inahitajika wakati huo huo, mkondo tendaji (`Iq`) lazima ukokotolewe na kuunganishwa kwa vekta na mkondo wa harmonic (`Ic`).

Kiasi cha ziada cha kutosha ni muhimu: Mabadiliko ya mzigo, upanuzi wa mfumo, na sifa za AHF yenyewe vyote vinahitaji kiasi cha ziada cha kutosha. Ni bora kukosea kwa upande wa kiasi kikubwa kuliko kidogo, lakini upotevu mwingi uepukwe.

Kipimo halisi kinapendekezwa: Makadirio ya kinadharia yana makosa makubwa; vipimo halisi vya ubora wa nguvu vinapendekezwa sana, hasa chini ya mizigo tata au hali tofauti za uendeshaji.

Voltage ya mfumo: Voltage iliyokadiriwa ya AHF lazima ilingane na voltage ya mfumo kwenye sehemu ya usakinishaji.

Joto la mazingira: Uwezo wa AHF kwa kawaida hurekebishwa kwa joto la kawaida la mazingira (k.m., 40°C). Ikiwa joto la mazingira la usakinishaji ni la juu zaidi, kupunguza ukadiriaji au kuchagua mfano wa uwezo mkubwa kunaweza kuhitajika kuzingatiwa. Topolojia ya AHF: AHF sambamba ndiyo ya kawaida zaidi, na uwezo wake huamuliwa kama ilivyoelezwa hapo juu. Aina nyingine (kama vile mfululizo na mseto) zina kanuni sawa za uamuzi wa uwezo, lakini msisitizo unaweza kutofautiana.

Ushauri wa Mtengenezaji: Mjulishe msambazaji wa AHF data zako za kipimo, hali za mzigo, na mahitaji yako; kwa kawaida watatoa ushauri na hesabu za kitaalamu za uteuzi.

Muhtasari wa Fomula Rahisi (Fidia ya Harmonic Pekee)

`Mkondo Uliokadiriwa wa AHF (I_ahf) ≥ [Thamani Halisi ya Mkondo wa Msingi (I₁) × Upotoshaji wa Jumla wa Harmonic (THDi%) / 100] × (1 + Kipengele cha Kiasi cha Ziada)`

Mfano: Kwa basi ya usambazaji ya 380V, chini ya hali ya juu zaidi ya uendeshaji iliyopimwa:

`I₁ = 800A` `THDi = 25%`

Fidia ya harmonic pekee inahitajika; kipengele cha nguvu lengwa kinakubalika. Kwa kuzingatia kiasi cha ziada cha mabadiliko ya mzigo cha 20% na kiasi cha ziada cha upanuzi cha 10%, jumla ya kipengele cha kiasi cha ziada `K = 1.3`
Hesabu: `Ih = 800A * (25 / 100) = 200A`
`I_ahf = 200A * 1.3 = 260A`
Uteuzi: Chagua AHF sambamba ya 380V yenye mkondo uliokadiriwa wa fidia usiopungua 260A (k.m., mfano wa 300A).

Kwa kufuata hatua na mbinu zilizo hapo juu, na kuzingatia kwa makini kiasi cha ziada kwa kushirikiana na hali halisi, uwezo wa AHF unaweza kuamuliwa kisayansi na kwa busara, kuhakikisha uendeshaji wake mzuri, wa kutegemewa, na wa kiuchumi.