Las ventajas y desventajas de tres tipos de dispositivos de conmutación de gabinetes de condensadores

Con la amplia aplicación de dispositivos de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje, cómo seleccionar el dispositivo de conmutación para gabinetes de condensadores se ha convertido en un tema de gran preocupación. Actualmente, hay tres tipos principales de dispositivos de conmutación de gabinetes del condensador: el contactor del condensador de conmutación, el dispositivo de conmutación de Thyristor y el interruptor compuesto. Cada tipo de dispositivo de conmutación de gabinete de condensadores tiene sus propias ventajas. Se recomienda que los usuarios comparen el rendimiento de varios dispositivos de conmutación de condensadores y realicen selecciones específicas basadas en requisitos de ingeniería para lograr un rendimiento técnico y económico satisfactorio.

1. Dispositivo de condensador de conmutación de contactor mecánico
Durante la operación del proceso de conmutación de contactor, el voltaje inicial del condensador es cero. En el momento en que los contactos están cerrados, en la mayoría de los casos el voltaje no es cero; A veces puede alcanzar el valor máximo, y rara vez es cero. Esto da como resultado una corriente muy grande, que comúnmente se conoce como la corriente de sobretensión de cierre. Los experimentos han demostrado que en casos severos, la corriente de aumento de cierre puede alcanzar 50 veces la corriente nominal del condensador. Esto no solo afecta la vida útil del condensador y el contactor, sino que también causa un impacto en la red eléctrica y afecta el funcionamiento normal de otros equipos. Por lo tanto, más tarde, al conectar un inductor y agregar una resistencia limitante de corriente para suprimir la corriente de aumento, se adoptó este método. Aunque puede controlar la corriente de aumento de cierre dentro de los 20 veces la corriente nominal, desde la perspectiva de la operación a largo plazo, su tasa de falla aún es muy alta y el costo de mantenimiento es relativamente alto. La aplicación práctica general muestra que su precio es bajo, el costo de inversión inicial aumenta menos, no hay fugas, pero las desventajas son una gran vida actual, vida corta, fallas frecuentes y un alto costo de mantenimiento.

2. Dispositivo de condensador de conmutación de tiristores sin contacto
El condensador de conmutación de tiristor utiliza la respuesta rápida de la característica de los interruptores electrónicos. Emplea un circuito de activación de cruce cero para detectar cuándo el voltaje a través del tiristor es cero, y luego envía una señal de activación, lo que hace que el tiristor conduzca. En este punto, el voltaje del condensador es igual al de la red eléctrica, eliminando así la corriente de entrada durante el cierre, lo que resuelve el problema de la corriente de entrada en los contactores. Sin embargo, cuando se lleva a cabo el tiristor, se producirá una caída de voltaje de aproximadamente un voltio entre las uniones del tiristor. Para un condensador de 15kvar conectado en una configuración delta con una corriente nominal de 22a, un tiristor consume aproximadamente 22W de potencia. Si se calcula para un gabinete de condensador de 150kVar, la potencia consumida por el dispositivo de conmutación del tiristor durante la operación puede alcanzar 600W, y todo esto se convierte en calor, lo que hace que la temperatura del gabinete aumente. Además, el tiristor tiene corriente de fuga, e incluso cuando no hay un condensador conectado, el terminal de salida todavía tiene un alto voltaje. Sus ventajas no son corriente de entrada, no hay contactos, larga vida útil, menos mantenimiento y velocidad de conmutación rápida dentro de los 5 m. La desventaja es que el precio es tres veces mayor que el de los contactores.

3. Dispositivo de conmutación compuesta para la conmutación del condensador
El principio de funcionamiento del dispositivo de conmutación compuesto es el siguiente: primero, el tiristor se enciende cuando el voltaje alcanza cero, y luego los contactos del relé de retención magnética están conectados en paralelo a cerrar, y el tiristor se apaga. El condensador opera bajo la condición de que los contactos del relé de retención magnética estén cerrados. Por lo tanto, se logra el propósito de lograr la entrada de corriente cero y no se logra la generación de calor. Sin embargo, para reducir los costos, generalmente se conectan dos tiristores de pequeña potencia y baja calificación de voltaje en serie. La característica del tiristor es que su corriente puede sobrecargar 1 0 veces la corriente nominal dentro de los 20 m. Por lo tanto, se enciende a voltaje cero y luego el relé se cierra para operar. Sin embargo, los contactos del relé de retención magnética son relativamente pequeños y la vida mecánica nominal es generalmente 50, 000 veces. Desde la situación actual del uso del mercado, los tiristores a veces se descomponen, y los relés de mantenimiento magnético también tienen el fenómeno de quedarse atascado y no operar. La operación no es estable en general. En resumen, las ventajas son la entrada de corriente cero, sin generación de calor, ahorro de energía, pero las desventajas son que el precio es 5 veces mayor que el contactor, la vida útil corta, más fallas, corriente de fuga y la velocidad de conmutación es de aproximadamente 0.5 segundos.

Según el análisis anterior, se proponen las siguientes sugerencias:
1. Para los usuarios con potencia reactiva relativamente estable y sin necesidad de una conmutación de condensadores frecuentes, se puede seleccionar un contactor con una resistencia limitadora de corriente para la conmutación del condensador. Este dispositivo es relativamente económico y tiene un precio bajo. Debido al bajo número de tiempos de conmutación, la vida útil correspondiente es suficiente.
2. Para los usuarios que requieren una conmutación de condensador rápido y frecuente, como equipos de soldadura y ascensores, se debe seleccionar un dispositivo de condensador de conmutación de tiristores sin contacto para lograr el efecto de compensación deseado.
3. Para otras fábricas generales, áreas residenciales y equipos ordinarios, en áreas donde los cambios de potencia reactiva tardan más de 30 segundos, considere usar un dispositivo de conmutación de condensadores no ondulados que no tiene impacto en la red eléctrica, es de ahorro de energía, seguro, económico y tiene una larga vida útil del servicio.