เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่เทียบกับตัวเก็บประจุแบบ Detuned ในการดำเนินการขุด

เมนูเนื้อหา

● เหตุใดการทำเหมืองแร่จึงจำเป็นต้องมีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาขั้นสูง

● เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่คืออะไร?

>> SVG ทำงานอย่างไรในเหมือง

● ธนาคารตัวเก็บประจุ Detuned คืออะไร?

>> ตัวเก็บประจุแบบ Detuned ช่วยลดความเสี่ยงจากการสั่นพ้องได้อย่างไร

● เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่กับตัวเก็บประจุแบบ Detuned: การเปรียบเทียบหลัก

● ข้อดีของเครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่ในการทำเหมือง

>> การชดเชยที่รวดเร็วสำหรับการโหลดการขุดแบบไดนามิก

>> หลีกเลี่ยงการชดเชยมากเกินไป

>> รองรับแรงดันไฟฟ้าได้ดีขึ้น

● ข้อดีของตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนในการดำเนินการขุด

>> ต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับการโหลดฐานที่มั่นคง

>> การออกแบบแบบพาสซีฟที่แข็งแกร่ง

>> การเปิดรับแสงสะท้อนที่ลดลง

● เมื่อใดที่เหมืองควรเลือก SVG แทนที่จะเป็นตัวเก็บประจุแบบ Detuned

● โซลูชันแบบไฮบริด: SVG Plus Detuned Capacitor Bank

● ขั้นตอนการคัดเลือกเชิงปฏิบัติสำหรับวิศวกรเหมืองแร่

● ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและบำรุงรักษาโดยผู้เชี่ยวชาญ

● คำแนะนำขั้นสุดท้าย

● คำถามที่พบบ่อย

>> 1. อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Static VAR Generator และ Detuned Capacitor Bank?

>> 2. ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสามารถลบฮาร์โมนิกในเหมืองได้หรือไม่?

>> 3. SVG เหมาะสำหรับการขุดใต้ดินหรือไม่?

>> 4. ฮาร์โมนิคสร้างความเสียหายให้กับธนาคารตัวเก็บประจุได้อย่างไร?

>> 5. ไซต์การขุดควรใช้ SVG หรือธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสำหรับโหลด VFD หรือไม่

>> 6. SVG สามารถเปลี่ยนตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟได้หรือไม่

>> 7. ต้องมีการวัดอะไรบ้างก่อนเลือกอุปกรณ์แก้ไขตัวประกอบกำลัง?

● อ้างอิง

การทำเหมืองแร่จำเป็นต้องมีมากกว่าการแก้ไขตัวประกอบกำลังพื้นฐาน ไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้ขนาดใหญ่ เครื่องบด โรงสี สายพานลำเลียง รอก ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ ช่างเชื่อม และระบบระบายอากาศ สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงพลังงานปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วและการบิดเบือนฮาร์โมนิกที่มีนัยสำคัญ เงื่อนไขเหล่านี้ทำให้ต้องเลือกระหว่าง เครื่องสร้าง VAR แบบคงที่ (SVG) และ ธนาคารตัวเก็บประจุ detuned การตัดสินใจทางวิศวกรรมที่สำคัญและเชิงพาณิชย์

สำหรับเจ้าของเหมือง ผู้รับเหมา EPC และวิศวกรไฟฟ้า วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของโหลด สเปกตรัมฮาร์มอนิก ความแรงของเครือข่าย แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน แผนการขยาย และต้นทุนทางการเงินของคุณภาพไฟฟ้าต่ำ ในหลายกรณี ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนยังคงเป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับโหลดที่มีความเสถียร อย่างไรก็ตาม SVG มักจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า โดยที่ปริมาณการขุดมีความผันผวนอย่างรวดเร็ว หรือในกรณีที่การชดเชยพลังงานรีแอกทีฟต้องตอบสนองแบบเรียลไทม์

DINGNUO ELECTRIC CO., Ltd. ให้บริการโซลูชันการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและการควบคุมฮาร์มอนิกสำหรับระบบไฟฟ้าทางอุตสาหกรรม บทความนี้จะเปรียบเทียบ เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่กับตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนในการดำเนินการขุด จากมุมมองด้านวิศวกรรม การปฏิบัติงาน การบำรุงรักษา และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

เหตุใดการทำเหมืองแร่จึงจำเป็นต้องมีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาขั้นสูง

ไซต์เหมืองแร่เป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่มีความต้องการมากที่สุดในอุตสาหกรรม เหมืองอาจทำงานอย่างต่อเนื่อง บ่อยครั้งในสถานที่ห่างไกลที่มีความแรงของโครงข่ายจำกัดหรือระบบการผลิตแบบแยกส่วน ความต้องการไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อโรงสีเริ่มทำงาน รอกเร่งความเร็ว เครื่องบดแปรรูปแร่ที่แข็งกว่า หรือปั๊มแยกน้ำเปิดทำงาน

ปัญหาด้านคุณภาพไฟฟ้าหลักๆ โดยทั่วไปได้แก่:

- ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำ ที่เกิดจากมอเตอร์เหนี่ยวนำ หม้อแปลง และอุปกรณ์ที่รับภาระหนัก

- ความผันผวนของพลังงานรีแอกทีฟอย่างรวดเร็ว จากรอก ตัวขับเคลื่อนขนาดใหญ่ และโหลดกระบวนการที่เปลี่ยนแปลง

- แรงดันไฟฟ้าตกและความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้า ระหว่างการสตาร์ทมอเตอร์หรือการเปลี่ยนโหลดขนาดใหญ่

- ความเพี้ยนฮาร์มอนิก ที่เกิดจาก VFD, วงจรเรียงกระแส, ซอฟต์สตาร์ทเตอร์, ระบบ UPS และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังอื่นๆ

- ความเสี่ยงจากการสั่นพ้อง เมื่อธนาคารตัวเก็บประจุแบบธรรมดาโต้ตอบกับการเหนี่ยวนำเครือข่าย

- ค่าปรับหรือข้อจำกัดด้านกำลังการผลิต ที่เกี่ยวข้องกับตัวประกอบกำลังที่ไม่ดีและความต้องการปฏิกิริยาที่ไม่จำเป็น

- ความเครียดของอุปกรณ์ก่อนกำหนด ที่ส่งผลต่อตัวเก็บประจุ หม้อแปลง เคเบิล มอเตอร์ และระบบป้องกัน

กลยุทธ์คุณภาพกำลังไฟฟ้าในการขุดที่ประสบความสำเร็จจึงต้องทำมากกว่าการเพิ่ม kVAr ต้องชดเชยพลังงานรีแอกทีฟอย่างปลอดภัย หลีกเลี่ยงการขยายสัญญาณฮาร์มอนิก ปกป้องอุปกรณ์ และยังคงความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะกระบวนการที่เปลี่ยนแปลง

ในโครงการเหมืองแร่เชิงปฏิบัติ วิศวกรควรประเมินคุณภาพไฟฟ้าที่ จุดเชื่อมต่อร่วม (PCC) แทนที่จะอาศัยเฉพาะการวัดที่ศูนย์ควบคุมมอเตอร์แต่ละแห่งเท่านั้น IEEE 519 ถือว่าประสิทธิภาพฮาร์มอนิกเป็นปัญหาระดับระบบที่ PCC โดยมีขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า ความแรงของการลัดวงจรของเครือข่าย และคุณลักษณะกระแสโหลด

เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่คืออะไร?

เครื่อง กำเนิด VAR แบบคงที่ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า SVG เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังแบบแอคทีฟที่สร้างหรือดูดซับพลังงานปฏิกิริยาแบบไดนามิก โดยปกติแล้วจะใช้เทคโนโลยีตัวแปลงแหล่งแรงดันไฟฟ้าและอุปกรณ์สวิตชิ่ง IGBT เพื่อฉีดกระแสไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟหรืออุปนัยที่ควบคุมอย่างแม่นยำเข้าสู่เครือข่าย

ต่างจากธนาคารตัวเก็บประจุทั่วไป SVG ไม่ได้ขึ้นอยู่กับคอนแทคเตอร์เชิงกลที่เปลี่ยนขั้นตอนตัวเก็บประจุแบบคงที่ แต่จะปรับเอาต์พุตการชดเชยอย่างต่อเนื่องตามสภาวะโหลดที่วัดได้

SVG ทำงานอย่างไรในเหมือง

SVG วัดแรงดัน กระแส ตัวประกอบกำลัง และกำลังรีแอกทีฟแบบเรียลไทม์ จากนั้นตัวควบคุมจะคำนวณกระแสชดเชยที่จำเป็นในการปรับปรุงตัวประกอบกำลังของระบบหรือรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่

ตัวอย่างเช่น เมื่อรอกของเหมืองเร่งความเร็ว ความต้องการพลังงานไฟฟ้ารีแอกทีฟก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว SVG สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้และฉีดกระแสปฏิกิริยาแบบคาปาซิทีฟได้เกือบจะในทันที เมื่อรอกช้าลงหรือสภาพการทำงานเปลี่ยนไป SVG จะลดหรือกลับเอาต์พุต

SVG ทั่วไปสามารถให้:

- การชดเชยประจุไฟฟ้า สำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำ

- การชดเชยแบบเหนี่ยวนำ เมื่อเครือข่ายมีความจุมากเกินไป

- การตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็ว ต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการพลังงานปฏิกิริยา

- ความแม่นยำในการควบคุมสูง สำหรับเป้าหมายตัวประกอบกำลัง

- ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้โหลดที่ผันผวนหรือไม่สมดุล

- ความเสี่ยงน้อยกว่าของการสั่นพ้องที่เกี่ยวข้องกับตัวเก็บประจุ เนื่องจากพลังงานรีแอกทีฟถูกผลิตด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ แทนที่จะสร้างโดยธนาคารตัวเก็บประจุแบบสวิตช์ขนาดใหญ่

เทคโนโลยี SVG มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความแปรปรวนของโหลดสูง กรณีศึกษาเหมืองใต้ดินที่เกี่ยวข้องกับเครื่องรอกไทริสเตอร์ใช้โซลูชัน SVG ขั้นสูงเพื่อปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าที่ PCC และป้องกันค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการชดเชยมากเกินไป ระบบที่บันทึกไว้ได้รับการจัดอันดับที่ 6 kV และ 5.5 Mvar พร้อมความสามารถในการกรองตั้งแต่ฮาร์โมนิกที่ 2 ถึง 25 และเวลาตอบสนองที่สมบูรณ์ต่ำกว่า 10 ms

ธนาคารตัวเก็บประจุ Detuned คืออะไร?

ธนาคาร ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน เป็นระบบแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบพาสซีฟ ซึ่งประกอบด้วยสเตจตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วน เครื่องปฏิกรณ์จะเปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรตัวเก็บประจุ-เครื่องปฏิกรณ์ ดังนั้นจึงไม่ตรงกับฮาร์โมนิกหลักในเครือข่ายไฟฟ้า

ในการดำเนินการขุด ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีความแข็งแกร่ง คุ้นเคยกับทีมบำรุงรักษา และมีความน่าดึงดูดทางเศรษฐกิจสำหรับความต้องการพลังงานปฏิกิริยาที่มีเสถียรภาพ

ตัวเก็บประจุแบบ Detuned ช่วยลดความเสี่ยงจากการสั่นพ้องได้อย่างไร

ธนาคารคาปาซิเตอร์ทั่วไปสามารถรวมเข้ากับความเหนี่ยวนำของหม้อแปลง สายเคเบิล และระบบจ่ายต้นน้ำได้ ปฏิสัมพันธ์นี้อาจสร้างวงจรเรโซแนนซ์ ถ้าความถี่เรโซแนนซ์อยู่ใกล้ความถี่ฮาร์มอนิกเด่น แรงดันฮาร์มอนิกและกระแสฮาร์มอนิกก็สามารถขยายได้

ผลลัพธ์ดังกล่าวอาจทำให้:

- ตัวเก็บประจุร้อนเกินไป

- การทำงานของฟิวส์

- เครื่องปฏิกรณ์โอเวอร์โหลด

- สะดุดสะดุด

- ความผิดเพี้ยนของไฟฟ้าแรงสูง

- อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุลดลง

- การปิดระบบอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนโดยไม่คาดคิด

เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนจะเลื่อนความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติไปต่ำกว่าลำดับฮาร์มอนิกหลัก ตัวอย่างเช่น เมื่อฮาร์มอนิกที่ห้ามีความสำคัญบนเครือข่าย 50 เฮิรตซ์ การออกแบบที่แยกออกจากกันมักจะถูกเลือก ดังนั้นความถี่เรโซแนนซ์จะยังคงต่ำกว่า 225 เฮิรตซ์ หรือต่ำกว่า 90% ของความถี่ฮาร์มอนิกที่ห้า

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนจะ ไม่ใช่ตัวกรองฮาร์มอนิกโดย อัตโนมัติ วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อหลีกเลี่ยงการขยายฮาร์มอนิกและปกป้องธนาคารตัวเก็บประจุ หากเหมืองต้องการการลดกระแสฮาร์มอนิกแบบกำหนดเป้าหมาย วิศวกรอาจต้องการตัวกรองพาสซีฟที่ได้รับการปรับแต่ง ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ เครื่องปฏิกรณ์แบบเส้น การจัดเตรียมไดรฟ์หลายพัลส์ หรือโซลูชันคุณภาพกำลังไฟฟ้าแบบไฮบริด

เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่กับตัวเก็บประจุแบบ Detuned: การเปรียบเทียบหลัก

การเปรียบเทียบต่อไปนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานระบุได้ว่าโซลูชันใดเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าของตนมากกว่า

ปัจจัยการประเมิน	ผล เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่ (SVG)	ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน
วิธีการชดเชย	การชดเชยทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานและควบคุมอย่างต่อเนื่อง	สเตจตัวเก็บประจุแบบพาสซีฟที่มีเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนแบบอนุกรม
ความเร็วในการตอบสนอง	เร็วมาก; เหมาะสำหรับการเปลี่ยนโหลดอย่างรวดเร็ว	การตอบสนองตามขั้นตอน ช้ากว่า SVG
โปรไฟล์โหลดที่ดีที่สุด	โหลดที่มีความแปรปรวนสูง ไม่สม่ำเสมอ หรือเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว	โหลดอุปนัยที่เสถียรหรือค่อยๆ เปลี่ยนแปลง
ทิศทางพลังงานปฏิกิริยา	สามารถสร้างและดูดซับพลังงานปฏิกิริยาได้	จ่ายพลังงานปฏิกิริยาแบบคาปาซิทีฟเป็นหลัก
ความเสี่ยงจากฮาร์มอนิกเรโซแนนซ์	การเปิดรับเสียงสะท้อนของเครือข่ายตัวเก็บประจุที่ต่ำกว่า	ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อลดความเสี่ยงจากเสียงสะท้อนเมื่อเปรียบเทียบกับธนาคารคาปาซิเตอร์ทั่วไป
การบรรเทาฮาร์มอนิก	SVG มาตรฐานมุ่งเน้นไปที่พลังงานปฏิกิริยาเป็นหลัก รุ่นขั้นสูงอาจให้การชดเชยฮาร์มอนิกที่เลือกไว้	ป้องกันการขยายเสียงแต่ไม่จำเป็นต้องลบฮาร์โมนิคที่มีอยู่ออก
ความแม่นยำของตัวประกอบกำลัง	ปรับสูงและต่อเนื่องได้	เหมาะสำหรับการโหลดที่มั่นคงแต่ถูกจำกัดด้วยขนาดขั้นคงที่
การลงทุนเริ่มแรก	มักจะสูงกว่า	มักจะต่ำกว่า
โปรไฟล์การบำรุงรักษา	ต้องใช้ความเชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์และความสนใจในการจัดการความร้อน	ต้องมีการตรวจสอบตัวเก็บประจุ เครื่องปฏิกรณ์ คอนแทคเตอร์ ฟิวส์ และการเชื่อมต่อ
การใช้งานเหมืองแร่ที่เหมาะสม	รอก เครื่องบด โรงสี SAG โหลด VFD ที่ผันผวน กริดที่อ่อนแอ ระบบแยกส่วน	มอเตอร์รับน้ำหนักฐาน ปั๊ม พัดลม ระบบสายพานลำเลียงที่มีความเสถียร แผงกระจายสินค้าทางอุตสาหกรรมทั่วไป
ความยืดหยุ่นในการขยายตัว	สูง; สามารถควบคุมเอาต์พุตได้ภายในความจุที่กำหนด	ต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมหรือการออกแบบใหม่เมื่อโปรไฟล์โหลดเปลี่ยนแปลง

ข้อสรุปหลักนั้นง่ายมาก: SVG เป็นเครื่องมือด้านคุณภาพกำลังไฟฟ้าแบบไดนามิก ในขณะที่ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนเป็นโซลูชันการแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบพาสซีฟที่ใช้งานได้จริงพร้อมการป้องกันด้วยคลื่นสะท้อน

ข้อดีของเครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่ในการทำเหมือง

การชดเชยที่รวดเร็วสำหรับการโหลดการขุดแบบไดนามิก

ปริมาณการขุดไม่ค่อยคงที่ รอก เครื่องบด โรงบด และสายพานลำเลียงขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความต้องการเชิงปฏิกิริยากะทันหันได้ ธนาคารตัวเก็บประจุแบบสวิตช์เชิงกลอาจไม่ตอบสนองเร็วพอที่จะรักษาตัวประกอบกำลังให้คงที่ในระหว่างเหตุการณ์เหล่านี้

SVG ให้การควบคุมพลังงานรีแอกทีฟที่ต่อเนื่องและรวดเร็ว สิ่งนี้สามารถช่วยลดการแกว่งตัวประกอบกำลังอย่างรวดเร็วและปรับปรุงความเสถียรของแรงดันไฟฟ้ารอบๆ อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน

ข้อได้เปรียบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งใน:

- ระบบยกเหมืองใต้ดิน

- วงจรบดและบดขนาดใหญ่

- ระบบมอเตอร์ VFD กำลังสูง

- กริดเหมืองอ่อนแอด้วยไฟฟ้า

- ไมโครกริดที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

- การดำเนินการที่มีการเริ่ม การหยุด และการเปลี่ยนโหลดบ่อยครั้ง

หลีกเลี่ยงการชดเชยมากเกินไป

ธนาคารตัวเก็บประจุจะให้ค่า kVAr แบบคาปาซิทีฟในขั้นตอนที่ไม่ต่อเนื่อง หากการโหลดของฉันลดลงอย่างรวดเร็ว ธนาคารอาจยังคงเชื่อมต่ออยู่นานเกินไปหรือเปลี่ยนขนาดขั้นที่ไม่เหมาะสม ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นปัจจัยด้านกำลังนำหรือการชดเชยที่มากเกินไป

SVG สามารถจ่ายและดูดซับพลังงานปฏิกิริยาได้ การควบคุมแบบสองทิศทางนี้มีประโยชน์เมื่อตัวประกอบกำลังของเหมืองเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างสภาวะล้าหลังและสภาวะนำ

รองรับแรงดันไฟฟ้าได้ดีขึ้น

ในเหมืองที่อยู่ห่างไกล เส้นทางเคเบิลยาวและความแรงของโครงข่ายที่จำกัดอาจทำให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีความท้าทาย พลังงานปฏิกิริยาส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้า เมื่อระบบขาดการรองรับกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟที่เพียงพอ แรงดันไฟฟ้าอาจลดลงภายใต้โหลด

SVG สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกโดยการปรับเอาต์พุตกระแสรีแอกทีฟ อย่างไรก็ตาม การออกแบบขั้นสุดท้ายต้องขึ้นอยู่กับการศึกษาการไหลของโหลดเต็มรูปแบบ การวิเคราะห์การสตาร์ทมอเตอร์ การศึกษาการลัดวงจร และการประเมินฮาร์มอนิก SVG ไม่ควรกำหนดขนาดจากตัวเลขตัวประกอบกำลังเฉลี่ยต่อเดือนเพียงตัวเดียว

ข้อดีของตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนในการดำเนินการขุด

ต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับการโหลดฐานที่มั่นคง

ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนมักเป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุดเมื่อสามารถคาดการณ์ความต้องการเชิงปฏิกิริยาได้ ตัวอย่างเช่น เหมืองอาจมีพัดลมระบายอากาศ ปั๊มน้ำ สายพานลำเลียงความเร็วคงที่ และมอเตอร์เสริมที่ทำงานเป็นระยะเวลานานโดยมีภาระที่ค่อนข้างคงที่

ในสถานการณ์นี้ ไซต์อาจไม่ต้องการการตอบสนองระดับมิลลิวินาที ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมสามารถแก้ไขตัวประกอบกำลังได้อย่างมีความหมายด้วยต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่า SVG

การออกแบบแบบพาสซีฟที่แข็งแกร่ง

ระบบตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว สามารถออกแบบสำหรับเครือข่ายการขุดแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือแรงดันไฟฟ้าปานกลาง และโดยทั่วไปจะตรงไปตรงมาสำหรับทีมงานไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ในการตรวจสอบและบำรุงรักษา

สำหรับผู้ประกอบการเหมืองที่ต้องการระบบแก้ไขภาระฐานที่ทนทาน การออกแบบอาจรวมถึง:

- คาปาซิเตอร์สำหรับงานหนัก

- เครื่องปฏิกรณ์แบบ detuned ที่มีพิกัดฮาร์มอนิก

- สเตจสวิตช์ไทริสเตอร์หรือคอนแทคเตอร์

- การตรวจสอบอุณหภูมิ

- ตัวต้านทานการปล่อยประจุของตัวเก็บประจุ

- รีเลย์ป้องกันและฟิวส์

- ตัวควบคุมตัวประกอบกำลัง

- ตู้ที่มีการระบายอากาศหรือระดับ IP เหมาะสำหรับสภาพพื้นที่

การเปิดรับแสงสะท้อนที่ลดลง

แบตเตอรีตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนมีความปลอดภัยมากกว่าแบตเตอรีตัวเก็บประจุแบบมาตรฐานอย่างมากในเครือข่ายที่มี VFD หรือโหลดที่สร้างฮาร์มอนิกอื่นๆ เครื่องปฏิกรณ์ช่วยป้องกันไม่ให้ธนาคารตัวเก็บประจุขยายฮาร์โมนิคที่มีอยู่ผ่านการสั่นพ้อง

สิ่งนี้ไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการศึกษาฮาร์มอนิก ต้องเลือกพิกัดของตัวเก็บประจุและเครื่องปฏิกรณ์ตามสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นจริง อิมพีแดนซ์ของระบบ ความบิดเบี้ยวของแรงดันไฟฟ้า และสถานการณ์การทำงานที่คาดหวัง

เมื่อใดที่เหมืองควรเลือก SVG แทนที่จะเป็นตัวเก็บประจุแบบ Detuned

การตัดสินใจไม่ควรขึ้นอยู่กับราคาอุปกรณ์เท่านั้น ระบบแก้ไขที่มีต้นทุนต่ำอาจมีราคาแพงได้ หากทำให้เกิดความล้มเหลวของตัวเก็บประจุซ้ำๆ การหยุดชะงักของการผลิต ประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าต่ำ หรือการไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ PCC

เลือก SVG เมื่อเหมืองมี:

- ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาที่แปรผันสูง

- รอกขนาดใหญ่ เครื่องบด โรงสี หรือโหลดแบบวนอย่างรวดเร็ว

- ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการเปลี่ยนแปลงกระบวนการ

- การเชื่อมต่อสาธารณูปโภคอ่อนหรือระบบไฟฟ้าแยก

- การแกว่งตัวประกอบกำลังบ่อยครั้ง

- ข้อกำหนดสำหรับการชดเชยที่แม่นยำมาก

- มีความเสี่ยงสูงที่จะมีการชดเชยมากเกินไป

- การขยายการดำเนินงานในอนาคตหรือการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์โหลด

- ความจำเป็นในการสนับสนุนกลยุทธ์คุณภาพกำลังไฟฟ้าเชิงรุกที่กว้างขึ้น

เลือก ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน เมื่อเหมืองมี:

- โหลดอุปนัยที่ค่อนข้างเสถียร

- ความต้องการที่ชัดเจนในการแก้ไขตัวประกอบกำลังโหลดฐานที่คุ้มค่า

- อุปกรณ์ที่ผลิตฮาร์มอนิก แต่ไม่มีความผันผวนของโหลดอย่างรวดเร็วที่สำคัญ

- การตอบสนองการสลับที่เพียงพอจากการแก้ไขแบบเป็นฉาก

- การศึกษาฮาร์มอนิกเรโซแนนซ์ที่สมบูรณ์อย่างเหมาะสม

- เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงที่คุ้นเคยกับระบบตัวเก็บประจุ-เครื่องปฏิกรณ์

โซลูชันแบบไฮบริด: SVG Plus Detuned Capacitor Bank

สำหรับการทำเหมืองหลายๆ ครั้ง คำตอบที่ดีที่สุดไม่ใช่ SVG หรือ ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน เป็น ระบบชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบไฮบริด.

ในข้อตกลงนี้:

- ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน จะจ่ายความต้องการพลังงานรีแอกทีฟพื้นฐานที่คาดการณ์ได้ในราคาที่ต่ำกว่า

- SVG จัดการส่วนที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของพลังงานปฏิกิริยา

- มีการใช้อุปกรณ์ลดฮาร์มอนิกเพิ่มเติมเฉพาะในกรณีที่การวัดและการศึกษาแสดงให้เห็นว่าจำเป็นเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตหัวจ่ายอาจมีกำลังของพัดลมและปั๊มที่ค่อนข้างคงที่ที่ 2,000 kVAr บวกกับการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็ว 1,000 kVAr ที่เกิดจากการขับเคลื่อนของโรงสีและอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต วิศวกรอาจใช้ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสำหรับข้อกำหนดฐานที่มั่นคง และกำหนดขนาด SVG สำหรับส่วนประกอบไดนามิก แทนที่จะซื้อ SVG ที่มีความจุเต็ม

วิธีการนี้สามารถลดต้นทุนด้านทุนในขณะที่ยังคงการตอบสนองที่รวดเร็วซึ่งจำเป็นต่อการปกป้องเสถียรภาพของกระบวนการ

ขั้นตอนการคัดเลือกเชิงปฏิบัติสำหรับวิศวกรเหมืองแร่

ก่อนที่จะเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า VAR แบบคงที่หรือธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้ให้เสร็จสิ้น

1. วัดสภาพการทำงานจริง

บันทึกแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ตัวประกอบกำลัง kW kVAr THD ลำดับฮาร์มอนิกแต่ละตัว รอบโหลด และการแปรผันของความต้องการ วัดตามสภาพการปฏิบัติงานที่เป็นตัวแทน ไม่ใช่แค่ระหว่างกะปกติครั้งเดียวเท่านั้น

2. ระบุ PCC และข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

กำหนดว่าจะประเมินประสิทธิภาพด้านคุณภาพไฟฟ้าด้านสาธารณูปโภคหรือตามสัญญาที่ใด IEEE 519 ประเมินการควบคุมฮาร์มอนิกที่ PCC และขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับระบบไฟฟ้าและสภาวะการลัดวงจร

3. ทำการศึกษาฮาร์มอนิกและการสั่นพ้อง

แบบจำลองหม้อแปลงไฟฟ้า เคเบิล ธนาคารตัวเก็บประจุ VFD วงจรเรียงกระแส เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอิมพีแดนซ์ของเครือข่าย ทดสอบสถานการณ์ปกติ โหลดต่ำ โหลดสูงสุด และขยายในอนาคต

4. แยก kVAr ฐานออกจาก kVAr แบบไดนามิก

อย่าปรับขนาดอุปกรณ์ชดเชยทุกตัวสำหรับพฤติกรรมการโหลดที่เหมือนกัน kVAr ที่เสถียรและ kVAr ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วควรได้รับการประเมินแยกกัน

5. กำหนดเวลาตอบสนองที่ต้องการ

พัดลมระบายอากาศอาจทนต่อการแก้ไขขั้นบันไดได้ รอกสำหรับงานสูงหรือชุดขับเคลื่อนโรงสีที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วอาจต้องการการตอบสนองแบบไดนามิก

6. เลือกสถาปัตยกรรมทางเทคนิค

เลือกตัวเก็บประจุแบบแยกอิสระ, SVG, ตัวกรองแบบพาสซีฟ, ตัวกรองแบบแอกทีฟฮาร์มอนิก หรือการจัดเรียงแบบไฮบริดตามหลักฐานที่วัดได้

7. วางแผนการติดตามและบำรุงรักษา

ติดตั้งมิเตอร์หรือเครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าเพื่อติดตามตัวประกอบกำลัง แรงดันไฟฟ้า THD การบิดเบือนกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิตัวเก็บประจุ อุณหภูมิเครื่องปฏิกรณ์ และสถานะการชดเชยหลังจากการทดสอบเดินเครื่อง

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและบำรุงรักษาโดยผู้เชี่ยวชาญ

จากมุมมองของคุณภาพกำลังไฟฟ้าทางอุตสาหกรรม ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการเลือกอุปกรณ์ชดเชยก่อนที่จะทำความเข้าใจโปรไฟล์โหลด เหมืองอาจติดตั้งธนาคารตัวเก็บประจุเพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลัง จากนั้นจึงเพิ่ม VFD หรือขยายสายการผลิตในภายหลัง สภาพทางไฟฟ้าเปลี่ยนไป และธนาคารเดิมอาจเผชิญกับความเค้นฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นหรือความเสี่ยงจากเสียงสะท้อน

เพื่อการปฏิบัติงานที่เชื่อถือได้ ทีมงานประจำสถานที่ควร:

- ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุและพิกัดกระแสภายใต้สภาวะฮาร์มอนิก

- ตรวจสอบการโหลดความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์และปัจจัย detuning

- ตรวจสอบการโป่งของตัวเก็บประจุ การรั่ว การเปลี่ยนสีของขั้ว และสภาพฟิวส์

- ตรวจสอบแรงดันและกระแสฮาร์มอนิกก่อนและหลังการทดสอบเดินเครื่อง

- ยืนยันเป้าหมายตัวประกอบกำลังที่แท้จริงกับทีมงานสาธารณูปโภคหรือการจัดการพลังงานภายใน

- ตรวจสอบการออกแบบการชดเชยเมื่อมีการติดตั้ง VFD, เครื่องย่อย, โรงสี หรือแหล่งกำเนิดใหม่

- เก็บบันทึกการวัดคุณภาพไฟฟ้าสำหรับการแก้ไขปัญหาและการศึกษาการขยายในอนาคต

ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนไม่ใช่อุปกรณ์ที่ 'พอดีและลืม' ในทำนองเดียวกัน SVG ไม่ใช่การรักษาแบบสากลสำหรับฮาร์โมนิกทั้งหมด ระบบคุณภาพกำลังไฟฟ้าในเหมืองที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดสร้างขึ้นจาก การวัดที่แม่นยำ การสร้างแบบจำลองระบบที่ถูกต้อง ขนาดอุปกรณ์ที่เหมาะสม และการตรวจสอบการปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง.

คำแนะนำขั้นสุดท้าย

สำหรับภาระในการขุดที่เสถียร ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน สามารถให้การแก้ไขตัวประกอบกำลังที่เชื่อถือได้และประหยัด ในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงของฮาร์มอนิกเรโซแนนซ์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับปั๊ม พัดลม สายพานลำเลียงความเร็วคงที่ และโหลดมอเตอร์อื่นๆ ที่คาดเดาได้

สำหรับการดำเนินการขุดที่มีไดนามิกสูง SVG ให้การชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น โดยปกติแล้วจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับรอกของฉัน ระบบขับเคลื่อนด้วย VFD ขนาดใหญ่ เครื่องย่อย โรงสี โครงข่ายที่อ่อนแอ และสายการผลิต ซึ่งเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเป็นปัญหาสำคัญ

สำหรับเหมืองที่ซับซ้อน โซลูชันแบบไฮบริดมักจะให้ความสมดุลระหว่างต้นทุน ความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และคุณภาพกำลังไฟฟ้าได้ดีที่สุด DINGNUO ELECTRIC สามารถสนับสนุนลูกค้าในเหมืองแร่ด้วยการประเมินคุณภาพไฟฟ้า การออกแบบการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ ธนาคารตัวเก็บประจุแบบดีจูน ระบบ SVG อุปกรณ์ควบคุมฮาร์มอนิก และโซลูชันครบวงจรที่ปรับให้เหมาะกับสภาพการทำงานของไซต์งาน

ติดต่อ DINGNUO ELECTRIC CO., Ltd. เพื่อหารือเกี่ยวกับโปรไฟล์โหลดของเหมือง การวัดฮาร์มอนิก เป้าหมายการชดเชย และ SVG แบบกำหนดเองหรือโซลูชันตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน ระบบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงตัวประกอบกำลัง ลดความเครียดทางไฟฟ้า สนับสนุนความต่อเนื่องในการผลิต และสร้างเครือข่ายพลังงานจากเหมืองที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

คำถามที่พบบ่อย

1. อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Static VAR Generator และ Detuned Capacitor Bank?

เครื่องกำเนิด VAR แบบคงที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบแอคทีฟที่ฉีดหรือดูดซับพลังงานปฏิกิริยาแบบไดนามิก ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกอิสระเป็นระบบพาสซีฟที่ใช้ตัวเก็บประจุและเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมเพื่อแก้ไขตัวประกอบกำลังในขณะที่ลดความเสี่ยงจากเสียงสะท้อน โดยทั่วไป SVG จะดีกว่าสำหรับโหลดที่มีความผันผวน ในขณะที่ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนมักจะคุ้มค่ากว่าสำหรับโหลดที่มีความเสถียร

2. ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสามารถลบฮาร์โมนิกในเหมืองได้หรือไม่?

ไม่จำเป็น. ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนจะป้องกันการขยายฮาร์มอนิกที่เกิดจากเสียงสะท้อนระหว่างตัวเก็บประจุและการเหนี่ยวนำของระบบเป็นหลัก จะไม่กำจัดกระแสฮาร์มอนิกที่สร้างไว้แล้วโดย VFD, วงจรเรียงกระแส หรือโหลดแบบไม่เชิงเส้นอื่นๆ โดยอัตโนมัติ อาจต้องใช้อุปกรณ์กรองเพิ่มเติม

3. SVG เหมาะสำหรับการขุดใต้ดินหรือไม่?

ใช่. เทคโนโลยี SVG เหมาะสำหรับเหมืองใต้ดินที่รอก ระบบระบายอากาศ ปั๊ม สายพานลำเลียง และโหลดที่ขับเคลื่อนด้วย VFD ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานปฏิกิริยาอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ต้องได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสมสำหรับแรงดันไฟฟ้า สภาพแวดล้อม การป้องกันตู้ การระบายอากาศ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในสถานที่

4. ฮาร์โมนิคสร้างความเสียหายให้กับธนาคารตัวเก็บประจุได้อย่างไร?

ฮาร์มอนิกจะเพิ่มกระแสของตัวเก็บประจุและความเครียดจากความร้อน หากธนาคารตัวเก็บประจุและระบบเหนี่ยวนำสร้างเสียงสะท้อนใกล้กับลำดับฮาร์มอนิกเด่น กระแสฮาร์มอนิกและแรงดันไฟฟ้าก็สามารถขยายได้ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป ฟิวส์เสียหาย อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุลดลง การสะดุดที่น่ารำคาญ และอุปกรณ์เสียหาย

5. ไซต์การขุดควรใช้ SVG หรือธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสำหรับโหลด VFD หรือไม่

คำตอบขึ้นอยู่กับปริมาณความแปรผันของโหลดและความบิดเบี้ยวของฮาร์โมนิค หากโหลด VFD มีความผันผวนอย่างรวดเร็ว SVG มักจะเหมาะสมกว่าสำหรับการควบคุมกำลังรีแอกทีฟ หากโหลด VFD มีเสถียรภาพและข้อกังวลหลักคือการป้องกันการสั่นพ้องของตัวเก็บประจุ ธนาคารตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนอาจเหมาะสม การศึกษาฮาร์มอนิกควรพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟหรือสารละลายไฮบริดหรือไม่

6. SVG สามารถเปลี่ยนตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟได้หรือไม่

SVG มาตรฐานจะชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟเป็นหลักและปรับปรุงตัวประกอบกำลัง ผลิตภัณฑ์ SVG ขั้นสูงบางรายการอาจมีฟังก์ชันฮาร์มอนิกแบบจำกัดหรือรวมกัน แต่ไม่ควรถือว่า SVG มาแทนที่ตัวกรองแอคทีฟฮาร์มอนิกโดยเฉพาะ การเลือกขั้นสุดท้ายควรขึ้นอยู่กับลำดับฮาร์มอนิกที่วัดได้ ความบิดเบี้ยวของกระแสไฟฟ้า ความบิดเบี้ยวของแรงดันไฟฟ้า และเป้าหมายการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่จำเป็น

7. ต้องมีการวัดอะไรบ้างก่อนเลือกอุปกรณ์แก้ไขตัวประกอบกำลัง?

อย่างน้อยที่สุด วิศวกรควรวัด kW, kVAr, ตัวประกอบกำลัง, แรงดันไฟฟ้า, กระแส, แรงดันไฟฟ้า THD, การบิดเบือนกระแส, ลำดับฮาร์มอนิกแต่ละตัว, การโหลดหม้อแปลง, รอบโหลด และความแรงของระบบจ่ายไฟ การวัดควรครอบคลุมสถานะการผลิตที่แตกต่างกัน รวมถึงการสตาร์ท การทำงานปกติ โหลดสูงสุด โหลดต่ำ และเหตุการณ์การเปลี่ยนอุปกรณ์

อ้างอิง

1. คณะทำงาน IEEE 519 IEEE Std 519-2022: ข้อปฏิบัติและข้อกำหนดที่แนะนำของ IEEE สำหรับการควบคุมฮาร์มอนิกในระบบกำลังไฟฟ้า

พร้อมใช้งานผ่าน IEEE และอธิบายไว้ในภาพรวมทางเทคนิคนี้: [การทำความเข้าใจฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้า: อธิบายแนวทาง IEEE 519 ]

2. ซิเกร. แนวโน้มคุณภาพไฟฟ้าในการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบพลังงานไฟฟ้าที่ปราศจากคาร์บอน

[อ่านบทความ CIGRE ]

3. ชไนเดอร์ อิเล็คทริค การถอดรหัสเครื่องปฏิกรณ์แบบ Detuned: อะไรและเพราะเหตุใด

[อ่านบทความทางเทคนิคของ Schneider Electric ]

4. บีเค และคณะ เครื่องกำเนิด Var แบบคงที่ขั้นสูงในระบบชดเชยอัตโนมัติกำลังปฏิกิริยาของเหมืองใต้ดิน พลังงาน, 2024, 17(15), 3628.

[อ่านกรณีศึกษาเหมืองที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ ]

5. ทีดีเค อิเล็คทรอนิคส์. เอกสารข้อมูลเครื่องกำเนิด Static Var แบบโมดูลาร์ PQvar

[อ่านเอกสารข้อมูลทางเทคนิค SVG ]

6. อีตัน. มาตรฐาน IEEE 519 สำหรับฮาร์มอนิก: ฉันต้องรู้อะไรบ้างและจะเริ่มต้นจากที่ไหน

[ชมภาพรวมของ Eaton IEEE 519 ]