In che modo la dipendenza dalla temperatura del valore di capacità di un condensatore influisce sul punto di sintonia di un circuito di filtro disaccordato?

Nelle moderne reti elettriche industriali, il circuito di filtraggio sbilanciato è il meccanismo di difesa cruciale contro le interferenze armoniche e garantisce il funzionamento stabile del sistema di compensazione della potenza reattiva. Il suo principio fondamentale è quello di sintonizzare deliberatamente il circuito del condensatore in serie con un induttore su un punto non risonante inferiore alla frequenza armonica principale della rete elettrica, evitando così la risonanza parallela e assorbendo in modo sicuro parte della corrente armonica. Tuttavia, un fattore chiave spesso trascurato è che il valore della capacità del condensatore non è costante; andrà alla deriva a causa dei cambiamenti nella temperatura operativa del condensatore. Questa sottile deriva è sufficiente per modificare silenziosamente il punto di sintonia dell'intero circuito di filtraggio, ponendo un potenziale pericolo per la sicurezza della successiva compensazione della potenza reattiva.

La correlazione intrinseca tra le caratteristiche di temperatura dei condensatori e il punto di sintonia

Per comprendere l'effetto della temperatura operativa sul valore della capacità di un condensatore, dobbiamo prima rivedere la formula di calcolo del punto di sintonia, che è la frequenza di risonanza fr = 1 / (2π√(LC)). Qui, L è il valore di induttanza fisso dell'induttore e C è il valore di capacità del condensatore. Questa formula mostra chiaramente che la frequenza di risonanza è inversamente proporzionale alla radice quadrata del valore di capacità. Qualsiasi lieve cambiamento nel valore della capacità porterà direttamente a un cambiamento nella frequenza di risonanza. Il materiale dielettrico del condensatore, come la pellicola di polipropilene metallizzato, subirà cambiamenti percettibili nella sua costante dielettrica a causa della temperatura ambientale e dell'aumento della temperatura di funzionamento. Quando la temperatura ambientale aumenta o il condensatore genera calore a causa di perdite interne, il valore di capacità del condensatore solitamente mostra una deriva negativa (una diminuzione del valore di capacità). Secondo la formula, una diminuzione del valore della capacità si tradurrà in un aumento della frequenza di risonanza, provocando la "deriva" del punto di sintonia dell'intero circuito di filtraggio stonato verso una frequenza più alta.

I rischi di sistema portati dalla deriva dei punti di sintonia

Questa deriva apparentemente insignificante del punto di sintonia può potenzialmente innescare una serie di reazioni a catena e comportare potenziali rischi nel funzionamento reale. La situazione più grave è che, se il progetto originale del condensatore imposta il punto di sintonia a 189 Hz per evitare la 5a armonica di 250 Hz, ma a causa della diminuzione del valore di capacità del condensatore causata dall'aumento della temperatura, il punto di sintonia potrebbe avvicinarsi inaspettatamente a 230 Hz o anche più in alto. La deriva del punto di sintonia aumenta significativamente l'impedenza del circuito vicino alla frequenza della quinta armonica, il che non solo indebolisce l'effetto di filtraggio del circuito di filtro stonato, ma, cosa ancora più pericolosa, aumenta notevolmente il rischio di risonanza parallela tra questo circuito di filtro stonato e le armoniche di fondo della griglia. Una volta che si verifica la risonanza, la corrente armonica che scorre attraverso il condensatore e l'induttore verrà notevolmente amplificata, provocando gravi sovracorrenti e sovratensioni, causando il surriscaldamento delle apparecchiature, il malfunzionamento o il danneggiamento dei dispositivi di protezione ed esacerbando la distorsione della forma d'onda della tensione di rete. La risonanza non può essere ignorata, poiché alla fine potrebbe forzare l’arresto dell’intero sistema di compensazione della potenza reattiva, compromettendo la continuità della produzione.

La robusta soluzione di Geyue Electric per la deriva della temperatura

Geyue Electric ha una profonda conoscenza delle gravi sfide che i componenti elettrici devono affrontare nelle condizioni di lavoro reali. Pertanto, consideriamo la robustezza nel rispondere ai cambiamenti ambientali come uno dei principi fondamentali nella progettazione del prodotto. La nostra soluzione di compensazione della potenza reattiva a bassa tensione pone particolare enfasi sulla risoluzione dei rischi derivanti dalla deriva della temperatura a livello dei componenti. La bassa tensione ad alte prestazioniSerie BSMJESerie BSMJ(Y).I condensatori shunt che utilizziamo sono caratterizzati da dielettrici avanzati a film metallizzato con eccellente stabilità della temperatura e processi di produzione meticolosi. La velocità di variazione del valore di capacità all'interno dell'intero intervallo di temperature operative è controllata a un livello estremamente basso, riducendo al minimo l'ampiezza della deriva del punto di sintonia dalla sorgente stessa. Allo stesso tempo, il nostro modulo di compensazione del filtraggio fuori fase ha i suoi induttori progettati e abbinati con precisione, garantendo che la frequenza di sintonizzazione dell'intero sistema possa essere bloccata stabilmente entro l'intervallo di sicurezza sotto l'aumento della temperatura operativa previsto. Scegliere le soluzioni di compensazione della potenza reattiva di Geyue Electric significa ottenere non solo un set di apparecchiature, ma anche una garanzia affidabile che rimane stabile e affidabile nonostante condizioni di lavoro complesse. Ci impegniamo a costruire una compensazione della potenza reattiva e una barriera di difesa armonica veramente solide e affidabili per la vostra rete elettrica attraverso solide tecnologie dei dispositivi e una progettazione complessiva del sistema, garantendo l'alimentazione continua e pura per la vostra produzione. Se il tuo progetto richiede una solida soluzione di compensazione della potenza reattiva, non esitare a contattarciinfo@gyele.com.cn.