As vantagens e desvantagens de três tipos de dispositivos de troca de gabinete de capacitores

Com a ampla aplicação de dispositivos de compensação de energia reativa de baixa tensão, como selecionar o dispositivo de comutação para armários de capacitores se tornou um tópico de grande preocupação. Atualmente, existem três tipos principais de dispositivos de comutação de gabinete de capacitores: o contator do capacitor de comutação, o dispositivo de comutação do tiristor e a chave composta. Cada tipo de dispositivo de comutação do gabinete do capacitor tem suas próprias vantagens. Recomenda -se que os usuários comparem o desempenho de vários dispositivos de comutação de capacitores e façam seleções direcionadas com base nos requisitos de engenharia para obter desempenho técnico e econômico satisfatório.

1. Dispositivo do capacitor de comutação mecânica
Durante a operação do processo de comutação do contator, a tensão inicial do capacitor é zero. No momento, os contatos estão fechados, na maioria dos casos, a tensão não é zero; Às vezes, pode atingir o valor de pico e raramente é zero. Isso resulta em uma corrente muito grande, que é comumente chamada de corrente de onda de fechamento. Experimentos mostraram que, em casos graves, a corrente de pula de fechamento pode atingir 50 vezes a corrente nominal do capacitor. Isso não afeta apenas a vida útil do capacitor e do contator, mas também causa um impacto na grade de energia e afeta a operação normal de outros equipamentos. Portanto, posteriormente, conectando um indutor e adicionando um resistor limitador de corrente para suprimir a corrente de surto, esse método foi adotado. Embora possa controlar a corrente de onda de fechamento dentro de 20 vezes a corrente nominal, da perspectiva da operação de longo prazo, sua taxa de falhas ainda é muito alta e o custo de manutenção é relativamente alto. A aplicação prática geral mostra que seu preço é baixo, o custo inicial de investimento aumenta menos, não há vazamento, mas as desvantagens são uma corrente de grande porte, uma curta vida útil, falhas frequentes e alto custo de manutenção.

2. Dispositivo de capacitor de comutação do tiristor sem contato eletrônico
O capacitor de comutação do tiristor utiliza a característica de resposta rápida dos interruptores eletrônicos. Emprega um circuito de gatilho de cruzamento zero para detectar quando a tensão através do tiristor é zero e, em seguida, envia um sinal de disparo, fazendo com que o tiristor conduza. Nesse ponto, a tensão do capacitor é igual à da grade de energia, eliminando assim a corrente de ingresso durante o fechamento, que resolve o problema da corrente de entrada nos contatores. No entanto, quando o tiristor estiver conduzindo, ocorrerá uma queda de tensão de cerca de um volt entre as junções do tiristor. Para um capacitor de 15kvar conectado em uma configuração delta com uma corrente nominal de 22a, um tiristor consome aproximadamente 22W de energia. Se calculado para um gabinete de capacitores de 150kvar, a energia consumida pelo dispositivo de comutação do tiristor durante a operação pode atingir 600W, e tudo isso é convertido em calor, fazendo com que a temperatura do gabinete suba. Além disso, o tiristor possui corrente de vazamento e, mesmo quando não há capacitor conectado, o terminal de saída ainda possui uma alta tensão. Suas vantagens não são de corrente, sem contatos, vida útil longa, menos manutenção e velocidade de troca rápida dentro de 5ms. A desvantagem é que o preço é três vezes o dos contatores.

3. Dispositivo de composição composta para troca de capacitores
O princípio de funcionamento do dispositivo de composição composto é o seguinte: Primeiro, o tiristor é ativado quando a tensão atinge zero e, em seguida, os contatos do relé de retenção magnética são conectados em paralelo ao fechamento e o tiristor está desligado. O capacitor opera sob a condição de que os contatos do relé de retenção magnéticos estejam fechados. Assim, é alcançado o objetivo de alcançar a entrada de corrente zero e nenhuma geração de calor. No entanto, para reduzir custos, geralmente dois tiristores de baixa tensão e baixa tensão estão conectados em série. A característica do tiristor é que sua corrente pode sobrecarregar 1 0 vezes a corrente nominal dentro de 20ms. Portanto, ele está ligado a tensão zero e, em seguida, o relé fecha para operar. No entanto, os contatos do relé de retenção magnética são relativamente pequenos e a vida mecânica nominal é geralmente 50, 000 vezes. A partir da situação atual de uso do mercado, os tiristores às vezes se quebram, e os relés de retenção magnética também têm o fenômeno de ficar preso e não operar. A operação não é estável em geral. Em resumo, as vantagens são a entrada de corrente zero, sem geração de calor, economia de energia, mas as desvantagens são que o preço é 5 vezes o do contator, a vida útil curta, mais falhas, corrente de vazamento e a velocidade de comutação é de cerca de 0,5 segundos.

Com base na análise acima, são propostas as seguintes sugestões:
1. Para usuários com potência reativa relativamente estável e sem necessidade de comutação frequente de capacitores, um contator com um resistor limitador de corrente para troca de capacitores pode ser selecionado. Este dispositivo é relativamente econômico e tem um preço baixo. Devido ao baixo número de tempos de comutação, a vida útil correspondente é suficiente.
2. Para usuários que necessitam de comutação de capacitores rápidos e frequentes, como equipamentos e elevadores de soldagem, um dispositivo de capacitor de comutação do tiristor sem contato deve ser selecionado para alcançar o efeito de compensação desejado.
3. Para outras fábricas em geral, áreas residenciais e equipamentos comuns, em áreas onde as mudanças de energia reativa levam mais de 30 segundos, considere o uso de um dispositivo de comutação de capacitor não rico que não tem impacto na rede de energia, é economizando energia, segura, econômica e tem uma longa vida útil.