วิธีการเลือกอัตรารีแอกแตนซ์ของระบบชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟแรงดันต่ำ
เพื่อระงับการขยายของฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 และ 7 อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันในท้องตลาดมีระบบชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่มีอัตรารีแอกแตนซ์ต่างกัน (5.5%, 6% หรือ 7%) ระบบใดให้ประสิทธิภาพดีที่สุด? ควรเลือกอย่างไร?
วัตถุประสงค์ของการต่อคาปาซิเตอร์แบบอนุกรมกับรีแอกเตอร์
เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังและความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ การใช้งานในอุตสาหกรรมมักใช้ไดรฟ์ความถี่แปรผันสำหรับมอเตอร์ วงจรเรียงกระแสแบบควบคุม และอุปกรณ์ควบคุมแบบไม่ต่อเนื่องที่สามารถปรับกำลังเอาต์พุตตามขนาดโหลดเพื่อประหยัดพลังงานและลดการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตาม รูปคลื่นกระแสของโหลดดังกล่าวไม่เป็นเชิงเส้นและไม่ต่อเนื่องระหว่างการทำงาน การใช้คาปาซิเตอร์บริสุทธิ์เป็นชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟในสถานการณ์นี้จะสร้างความเสี่ยงของการเรโซแนนซ์แบบขนาน
เพื่อหลีกเลี่ยงการเรโซแนนซ์แบบขนานระหว่างคาปาซิเตอร์บริสุทธิ์กับอิมพีแดนซ์เทียบเท่าของระบบ คาปาซิเตอร์จะถูกต่ออนุกรมกับรีแอกเตอร์ ทำให้อิมพีแดนซ์ของคาปาซิเตอร์ในแง่ของกระแสฮาร์มอนิกของระบบเป็นแบบอินดักทีฟ หลีกเลี่ยงจุดเรโซแนนซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันการเรโซแนนซ์ของระบบ นอกจากนี้ การต่อคาปาซิเตอร์แบบอนุกรมกับรีแอกเตอร์ยังช่วยลดและระงับกระแสพุ่งเข้า
วัตถุประสงค์หลักของรีแอกเตอร์อนุกรมในระบบชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ นอกเหนือจากการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟของระบบแล้ว คือการหลีกเลี่ยงจุดเรโซแนนซ์แบบขนานของระบบและป้องกันความเสี่ยงจากการเรโซแนนซ์ ไม่ว่าจะใช้รีแอกเตอร์ 5.5%, 6% หรือ 7% เป้าหมายหลักคือการหลีกเลี่ยงการขยายของฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 และ 7 ดังนั้น อัตรารีแอกแตนซ์ทั้งสามจึงมีหน้าที่เหมือนกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ ผลการดูดซับฮาร์มอนิกแตกต่างกันเนื่องจากอัตรารีแอกแตนซ์อนุกรมที่ต่างกัน และแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นที่ขั้วคาปาซิเตอร์ก็แตกต่างกันด้วย ดังนั้น เมื่อใช้อัตรารีแอกแตนซ์ 5.5% ควรพิจารณากระแสพิกัดของรีแอกเตอร์อย่างรอบคอบ เนื่องจากความถี่ในการปรับจูนใกล้เคียงกับความถี่ฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 มากกว่าอีกสองอัตรา และแรงดันไฟฟ้าทนทานของคาปาซิเตอร์ก็ต้องเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เมื่อใช้อัตรารีแอกแตนซ์ 7% ควรให้ความสนใจกับการเลือกแรงดันไฟฟ้าพิกัดของคาปาซิเตอร์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นที่ขั้วคาปาซิเตอร์หลังจากต่อรีแอกเตอร์อนุกรมมากกว่าอีกสองอัตรา การเปรียบเทียบอัตรารีแอกแตนซ์ทั้งสามอย่างครอบคลุมแสดงในตารางที่ 1
| รีแอกแตนซ์ | 5.5% | 6% | 7% |
| หน้าที่ | ระงับฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 และ 7 | ระงับฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 และ 7 | ระงับฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 และ 7 |
| ผลการดูดซับฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 | 35%~45% 25%~35% | 30%~40% | 25%~35% |
| แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วคาปาซิเตอร์เพิ่มขึ้น | 5.82% | 6.38% | 7.53% |
| ความทนทานกระแสของรีแอกเตอร์ | สูง | ปานกลาง | ต่ำ |
| แรงดันไฟฟ้าทนทานของคาปาซิเตอร์ | สูง | ปานกลาง | ต่ำ |
เมื่อกระแสฮาร์มอนิกของระบบมีค่าสูงเกินไป (โดยทั่วไปมากกว่า 100A) กลุ่มคาปาซิเตอร์-รีแอกเตอร์ที่ปรับจูนอาจก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย และอาจจำเป็นต้องลดทอนฮาร์มอนิก
