מדוע בנקים עם קבלים צריכים שותפים? הבנת המשימה של סדרת כורים

בנקים של קבלים הם "מומחים לפיצוי הספק תגובתי" ברשת החשמל שאחראים ספציפית להגדלת גורם ההספק והפחתת הפסדי קווים. למומחה, לעומת זאת, יש עקב אכילס אחד-שהוא עמיד כמעט לחלוטין בפני הרמוניות. כתוצאה מכך פותחו סדרת כורים כ"שותפים אינטימיים" הכרחיים עבור בנקי קבלים.
נתחיל בעובדה המצמררת שכאשר בנק קבלים מופעל, זרם הפריצה יכול להגיע לפי 5 עד 15 מהזרם הנקוב, או אפילו יותר מפי 20 כאשר מספר בנקים של קבלים נמצאים במקביל. זרם נחשול זה מספיק כדי לפוצץ נתיכים ולהפעיל מפסקים, שמפעילים יכולים בקלות לטעות בקצר חשמלי.
אפילו יותר מסוכן הן הרמוניות. עומסים לא ליניאריים בממירי תדר, מיישרים, קשת חשמלית וכן הלאה מוזרקים למערכת באופן רציף, כגון הרמוניות מסדר חמישי, שביעי ואחד-עשר. עכבת הקבל להרמוניות בתדר גבוה נמוכה ביותר, והזרם ההרמוני מוגבר מאוד, מה שגורם לקבל להתחמם יתר על המידה, להתמוטטות בידוד ולבסוף לשחיקה. קבלים שרופים- מחדירים הרמוניות לרשת החשמל, ויוצרים "אפקט הגברה הרמוני" הפוגע באופן דרסטי באיכות החשמל ברחבי האזור.
מסיבה זו, התקן הלאומי GB50227-2008 מחייב במפורש כי זרם כניסת העירור יהיה נשלט עד פחות מפי 20 מהזרם הנקוב של הקבל. זה מושג עם כורים סדרתיים.
מה בדיוק עושה ה"שותף" הזה? שלושה דברים מרכזיים:
ראשית, זה מרווה את השטף. הכור הסדרתי הוא בעצם כור גדול, המשתמש בהשראות של הכור כדי לדכא את שיא הזרם כאשר הוא מופעל. כאשר התגובה נעה בין 0.1% ל-1%, ניתן לשלוט בזרם הפריצה לפחות מפי 10 מהזרם הנקוב. יש לו גודל קטן, אובדן נמוך והוא יכול להשתלב ישירות בבנקי קבלים.
שנית, הוא לוכד הרמוניות. זוהי משימת הליבה של הכור. התגובה האינדוקטיבית עולה עם התדירות, ואילו התגובה הקיבולית יורדת עם התדר. כאשר השניים נמצאים בסדרה, תדר התהודה של המעגל מדוכא מתחת לתדר ההרמוני הנמוך ביותר של המערכת. לדוגמה, עם קצב תגובה של 12%, נקודת התהודה היא בערך 204Hz, מה שיוצר מחסום עכבה גבוה- להרמוניות ברמה 5 ומעלה, החוסם למעשה זרמים הרמוניים. במקרה של הרמונית שלישית חמורה, מעגל סינון של מעגל מסנן עם קצב תגובה של 14%.
שלישית, הוא מדכא מתח יתר. כאשר קבל כבוי, הצתת קשת מייצרת מתח יתר של פי 4-5 מהמתח הנקוב, וכאשר הוא מופעל, מתח עבודה של פי 2-3 ממתחי היתר התפעוליים. מתחי היתר החולפים הללו נחלשים באופן משמעותי על ידי שיכוך, מונע מהבידוד להתקלקל או להאיץ את ההזדקנות.
מה אפשרויות קצב התגובה? בחירת המהירות הלא נכונה היא גרועה יותר מאשר לא להתקין אותה בכלל.
קצב התגובה הוא פרמטר הליבה של כור סדרתי. בחירה בקצב שגוי לא רק הופכת את הכור לחסר תועלת, היא גם יכולה להדהד. רק זכרו: 0.1% עד 1% מגבילים את ההרמוניות, 6% מדכאים הרמוניות חמישיות, 12% עוסקים בכל ההרמוניות החמישיות ומעלה, ו-14% עוסקים ספציפית בהרמוניות ה-3. כאשר פס תחנת משנה מכיל גם בנק קבלים גדולים וקטנים, רצף המיתוג השגוי יוביל לזרמים הרמוניים מוגברים ועיוות מתח פס, הדורשים התייחסות מקיפה.
יבש או שמן-ספוג? לכל אחד יתרונות משלו.
כור הליבה היבשה הוא שקט, ליניארי, חוזק מכני גבוה, מתאים להתקנת ארון. לכורי טבילת שמן יש הפסדים נמוכים יותר ודורשים פחות מקום, אבל הם רועשים יותר וליניאריות גרועה יותר. בשנים האחרונות, חצי-כור ליבה וכור ליבה-אויר הופיעו ברצף, והלינאריות והרעש הכמעט-שלהם הם מתחת ל-50dB, מה שהופך אותם למועדפים החדשים של פיצוי הספק תגובתי.
אז תפסיקו לשאול למה בנקים של קבלים צריכים שותפים-בנק קבלים ללא כור סדרתי הוא כמו מכונית ספורט ללא בלמים; ככל שזה הולך מהר יותר, כך גדל הסיכוי שהוא יתהפך. ה"שותף" השקט הזה הוא הגיבור הבלתי מושר האמיתי מאחורי הפעולה הבטוחה של רשת החשמל.