過渡解析は、電力システムの安全で安定した動作、機器の寿命、プラントの安定した動作に直接関係するため、コンデンサバンク機器の選択と構成において重要な役割を果たします。
ROCKERHILL は、北米の Aquatech プロジェクト向けに IEC および CFE 規格を満たす国際ブランドのコンデンサ バンクを提供し、次の電力品質テスト レポートを提供しました。
- 高調波の測定と分析: 電力網に存在する高次高調波成分、振幅、歪み率を正確に捕捉します。{0}
- 共振リスク評価: 既存の電力網構造と設置されるコンデンサの間の潜在的な並列または直列共振を評価します。これは、壊滅的なシステム障害を回避するための中核となるステップです。
- 無効電力補償係数の計算: システムに必要な無効電力を正確に定量化し、コンデンサ容量の選択に直接の基礎を提供します。
- 過渡解析
中国市場では過渡解析は必須ではありませんが、北米ではROCKERHILLは過渡解析を含む完全な電力品質調査を提供しました。
簡単に言えば、過渡解析では、システムの突然の変化(スイッチング動作、故障、落雷など)の瞬間に、コンデンサが通常の値をはるかに超えるサージ電圧と電流に耐えることができることがわかります。過渡解析が無視され、定常状態パラメータのみに基づいてコンデンサ バンクが選択される場合、スイッチングの瞬間やシステム障害時にコンデンサが非常に簡単に損傷します。{2}}
コンデンサの過渡解析の重要な側面は次のとおりです。銀行選択：
1. インパルス電圧に耐える能力の決定 (絶縁調整)
スイッチング過電圧: コンデンサ バンクが電力網に接続されている場合、または切断されている場合、回路内にインダクタンスとキャパシタンスが存在するために高周波発振が発生し、スイッチング過電圧が発生する可能性があります。{0}この過電圧の振幅は定格電圧の 2 倍、あるいはそれ以上になる場合があります。
選択への影響: コンデンサの定格絶縁レベルと電極間耐電圧を選択するには、過渡シミュレーションを通じて最大過電圧倍数を計算する必要があります。{0}}選択レベルが低すぎると絶縁破壊につながります。
雷過電圧:主に避雷器によって保護されていますが、過渡解析は雷サージ発生時のコンデンサ端子の残留電圧分布を評価し、適切な絶縁調整を確保するのに役立ちます。
2. サージ電流に対する耐性 (熱安定性と動的安定性) を検証します。
突入電流：コンデンサのスイッチがオンになった瞬間、充電されていないコンデンサに突然電圧が印加されたのと同じになり、巨大な突入電流が発生します。周波数が高く、振幅が大きい（定格電流の数十倍、さらには数百倍）。
選択の影響:
内部部品: コンデンサ内のヒューズと接続部品は、溶融したり変形したりすることなく機械的ストレス (電気力学的な力) に耐えることができなければなりません。
外部部品: コンデンサを選択するときは、最大許容突入電流倍数を確認する必要があります。これにより、直列限流リアクトルが必要かどうかとリアクトル パラメータ（リアクタンス率）の選択が直接決まります。{0}}
短絡電流: コンデンサ バンクの外側または内側で短絡故障が発生すると、故障していない相のコンデンサが故障点まで放電し、膨大な放電電流が発生します。-
選択の影響: コンデンサのケース、端子、および内部接続は、爆発や火災を防ぐために十分な動的安定性 (電気力学的力に対する耐性) と熱安定性を備えている必要があります。
3. 共振過電圧と過電流を避けてください。
高調波の増幅と共振: 電力システムには背景高調波が存在します。コンデンサを接続すると、システムのインダクタンスとともに LC 回路が形成されます。パラメータが適切に一致していないと、特定の高調波周波数で並列または直列共振が発生する可能性があります。
選択への影響: 電磁過渡解析 (EMT) は、さまざまな動作条件下での周波数応答をシミュレートし、潜在的な共振点を特定できます。これに基づいて、適切な直列リアクタンス比（6%、7%、12% など）を選択して、主要な高調波源（5 次、7 次、3 次高調波など）を回避し、コンデンサの過熱や寿命の短縮、さらには長期の過負荷動作による損傷を防ぐことができます。-
4. 制御戦略と保護設定を最適化する
スイッチング タイミング: 過渡解析は、突入電流と過電圧を最小限に抑えるための最適なスイッチング時間を決定するのに役立ちます。
保護設定: コンデンサ バンクのリレー保護設定は、通常の過渡プロセス (突入電流など) に耐えると同時に、障害に敏感に対応できる必要があります。正確な過渡シミュレーションを通じてのみ、誤ったトリップやトリップの失敗を防ぐために適切な遅延とアクションの値を設定できます。
5. システム内の他の機器への影響を評価します。
コンデンサのスイッチングによって生成される過渡プロセスは、コンデンサ自体に影響を与えるだけでなく、バスバーを通じて伝播し、同じバスバー上の他の敏感な機器 (周波数コンバータ、精密機器、変圧器など) にも影響を与えます。
コンデンサを選択するときは、コンデンサ バンクが重大な電磁妨害 (EMI) を発生させるかどうかを考慮する必要があります。必要に応じてフィルタ装置の追加や配線方法の変更が必要となります。
概要: 選択プロセスの主要なパラメータは過渡解析に依存します。
コンデンサ バンクを選択する場合、次の重要なパラメータの決定は過渡解析に大きく依存します。
- 定格電圧: 長期にわたる過電圧と高調波によって引き起こされる電圧上昇を考慮する必要があります。{0}}
- 絶縁レベル：最大動作過電圧と雷過電圧によって決定されます。
- 許容突入電流倍数: 電流制限リアクトルが必要かどうかを決定します。{0}
- リアクタンス: 突入電流を抑制し、高調波共振点を回避するために使用されます。
- 放電抵抗/放電コイルのパラメータ: 再閉路時の過電圧を防ぐため、停電後指定時間内に残留電圧が安全な値まで低下することを確認します。
Cオンクルージョンs:
過渡解析を行わずにコンデンサバンクを選択することは適切ではありません。最新の電力システム、特に多数のパワー エレクトロニクス デバイス (高調波を生成) や頻繁な動作が存在する環境では、さまざまな極端な動作条件をシミュレートし、選択したコンデンサが「動作する」だけでなく「安全に、長期間、安定して」動作することを確認するには、詳細な電磁過渡シミュレーション (PSCAD/EMTDC や ATP-EMTP などのソフトウェアの使用など) が不可欠です。
ロッカーヒルについて
ROCKERHILL は、水道橋、水処理、公共事業を専門とする国際的なエンジニアリング会社です。複雑な水インフラ、特に電力の継続要件が非常に高いポンプ場では、経験のみに基づいて選択された標準化された製品よりも、詳細なデータ分析に基づく堅牢な電力品質ソリューションがはるかに重要です。-私たちは単に機器を販売しているだけではありません。私たちは、お客様の重要なインフラストラクチャに長期的なセキュリティとエネルギー効率の向上を提供します。-
