Qu'est-ce qu'une banque de condensateurs? Correction du facteur de puissance pour votre système électrique

I. Définition: la solution de puissance réactive

Une banque de condensateurs (souvent appelée un générateur VAR statique actif SVG ) est un dispositif crucial pour optimiser les alimentations et l'efficacité globale du système électrique. Fabriqué à la standard standard de la Commission électrotechnique internationale rigoureux CEI 62271 , il se compose de réacteurs , de contrôleurs et de dispositifs de protection des unités de condensateurs , multiples (fusibles, disjoncteurs).

Sa fonction principale? Compensation réactive de puissance. Les banques de condensateurs stockent l'énergie électrique dans un champ électrostatique et la relâchent dans le système électrique au besoin. En connectant ces unités en parallèle avec l'alimentation électrique, la banque injecte 'Direction ' réactive (Kvar). Cela contrecarre directement la puissance réactive 'Lailging ' intrinsèquement dessinée par des charges inductives (comme les moteurs et les transformateurs ), ainsi:

Ii Pourquoi utiliser les banques de condensateurs? Avantages clés pour votre alimentation et votre système

Un faible facteur de puissance a des effets néfastes importants. Il est important de comprendre la différence entre le pouvoir réel (P) et la puissance réactive (Q).

La véritable puissance est l'énergie utile que l'équipement utilise. La puissance réactive est l'énergie nécessaire pour créer des champs magnétiques. Cependant, la puissance réactive n'est pas utilisée directement pour le travail. Les banques de condensateurs corrigent ce déséquilibre, offrant des avantages substantiels:

1. Réduit la capacité et le coût de l'offre électrique requis:

   En améliorant Cos φ de (par exemple) 0,8 à 0,95, la nécessité de génération coûteuse, de lignes de transmission et de capacité de l'équipement de sous-station est réduite. L'installation des condensateurs libère la capacité existante.

   
   

2. Réduit les factures d'électricité et les pertes d'énergie:

   Un facteur de puissance plus élevé se traduit directement par une énergie électrique gaspillée réduite et des coûts de services publics plus bas. Moins d'énergie est perdue sous forme de chaleur à travers le système électrique.

   
   

3. Maximise la capacité d'alimentation existante:

   Le facteur de puissance de correction permet à votre infrastructure d'alimentation électrique actuelle de fournir une puissance réelle plus utilisable (KW) sans avoir besoin de mises à niveau immédiates vers des lignes de transmission ou des transformateurs.

   
   

4. Améliore la stabilité de la tension et prolonge la durée de vie de l'équipement:

   La stabilisation des niveaux de tension réduit le stress sur l'équipement sensible connecté à vos alimentations.

   
   

5. Évite les pénalités des services publics:

   De nombreux services publics facturent des frais pour les installations opérant avec un facteur de puissance chroniquement faible. Les banques de condensateurs empêchent ces pénalités coûteuses.

   
   

6. Atténue les harmoniques:

   Lorsqu'ils sont combinés avec des réacteurs de désaccord, les banques de condensateurs sont une protection essentielle contre la distorsion harmonique nuisible, en particulier crucial dans les systèmes électriques avec des charges non linéaires comme:

• VFDS, pompes, grands moteurs

• Machines industrielles (soudage, rouleaux)

• Systèmes CVC

• Centres de données (UPS, SMPS)

• Ondulée d'énergie renouvelable (solaire PV, éolien)

• Bornes de recharge EV

• Et etc.

Banque de condensateur à l'intérieur

Composants de la banque de condensateurs

Banque condensateur

Iii. Où installer des banques de condensateurs dans le système électrique?

Le placement optimal dépend des besoins du système:

1. compensation centralisée:

Les banques installées dans les sous-stations principales (niveau HV / LV) desservant de grandes sections du système électrique.

2.Condicité du groupe:

Banques placées dans les transformateurs de distribution ou les principaux panneaux de distribution des plantes.

3. Rémunération locale:

Des condensateurs connectés directement à des moteurs importants individuels ou des charges inductives, fournissant la correction la plus ciblée.

Iv. Échecs courants: protéger votre investissement

Les banques de condensateurs opèrent dans des environnements exigeants. Comprendre les points de défaillance communs aide à la prévention:

1. défaillance de l'unité des condensateurs:

• Case bombé / dommage: causée par des environnements de surchauffe ou de corrosifs ayant un impact sur les composants stockant l'énergie stockée.

• Rupture / explosion: surtension sévère (par exemple, surtension de commutation) ou des failles diélectriques internes libérant de l'énergie stockée

2. défaillances du contacteur (utilisées pour le changement de banques):

• Soudage de contact: Souvent en raison de courants excessifs à l'alcool causés par: la commutation trop rapidement (temps de décharge <30S) - conduisant à des pics de tension sur l'énergie stockée résiduelle - ou une distorsion harmonique élevée.

• Usure mécanique: les opérations de commutation fréquentes entraînent une dégradation physique.

V. opération sûre

Une bonne manipulation assure la longévité et la sécurité:

La séquence de commutation est essentielle:

Arrêt: Débrancher les banques de condensateurs avant les autres charges / disjoncteurs.

Startup: dynamiser les banques de condensateurs uniquement après que l'alimentation électrique principale est stable et que d'autres charges fonctionnent. Ne fermez jamais les briseurs sur les banques immédiatement après une panne de grille.

2. intervalles de commutation:

Les contrôleurs automatiques gèrent la commutation, mais assurent un minimum de 30 secondes (idéalement 60 secondes) entre les opérations pour permettre la décharge interne de l'énergie stockée. Absolument ne se rapproche jamais sur une banque de condensateurs connue pour détenir une charge résiduelle.

3. Répondation aux voyages des dispositifs de protection:

• Prohibition stricte: recul immédiatement un disjoncteur ou un contacteur après un voyage automatique (lock-out) est strictement interdit.

• Enquête obligatoire: La cause du voyage doit être entièrement étudiée et identifiée avant toute tentative de recl été.

• Procédure d'analyse: examiner les journaux des événements du contrôleur, les drapeaux / cibles de relais de protection et l'équipement de surveillance pertinent.

• Inspection physique: Inspectez visuellement les unités de condensateur, les contacteurs de commutation, les fusibles, le câblage associé, les connexions et les circuits de contrôle pour tout signe de dommage, de surchauffe ou de dysfonctionnement.

• Protocole de redynamisation: la banque de condensateurs ne peut être revigorisée qu'après que la cause profonde du voyage a été déterminée de manière concluante et que la condition de défaut a été rectifiée.

4. décharge de sécurité instable (avant tout travail):

Les résistances de décharge internes ne sont pas suffisantes pour la sécurité. Effectuez toujours une décharge de terre visible: utilisez un bâton de décharge isolé et noté aux bornes de condensateurs courtes à la terre et les unes avec les autres. Vérifiez l'absence de tension à l'aide d'un voltmètre évalué par condensateur.

Vi. Horaire de maintenance de routine:

1. Contrôle de la température:

   Maintenir des températures ambiantes inférieures à 40 ° C partout où se trouvent les banques.

   
   

2. Nettoyage régulier:

   Retirez la poussière et les contaminants des bagues, des isolateurs, des bobines et des réacteurs. L'accumulation peut provoquer un suivi ou une surchauffe.

   
   

3. Inspections trimestrielles (pendant les pannes):

   Vérifiez les résistances / VT de décharge, l'intégrité du terminal, la mise à la terre et l'état global. Effectuer les tests de résistance à l'isolation (IR) et Tan Δ si possible.

   
   

4. Documentation:

   Gardez des journaux détaillés de toutes les inspections, tests et actions de maintenance.

   
   

Vii. Conclusion: essentiel pour les systèmes d'alimentation modernes

Les banques de condensateurs sont indispensables pour le fonctionnement efficace, stable et rentable des systèmes électriques modernes. En fournissant dynamiquement la puissance réactive, ils corrigent les problèmes de facteur de puissance faible à la source. Cela offre des avantages importants:

1. Réduction des pertes d'énergie électrique sur les lignes de transmission et dans tout le réseau de distribution (pertes I⊃2;R inférieures).

2. Des baisses de tension minimisées et une stabilité améliorée pour une meilleure qualité d'alimentation de qualité.

3. Éviter les pénalités coûteuses des services publics.

4. Utilisation maximisée de la capacité d'alimentation électrique existante (génération, lignes de transmission, transformateurs), retardant potentiellement des mises à niveau coûteuses.

5. Durée de vie prolongée pour l'équipement sensible.

   
   

Pour garantir des performances et une sécurité optimales, les banques de condensateurs nécessitent une sélection correcte basée sur les besoins du système (en particulier les niveaux harmoniques), l'installation conforme à des normes telles que la CEI 62271, une stricte adhésion à la commutation de protocoles, des procédures de décharge rigoureuses lors de la gestion de l'énergie stockée et un régime de maintenance préventif discipliné. Correctement mis en œuvre, les banques de condensateurs sont un investissement vital dans l'optimisation de votre infrastructure d'électricité.