Sinhronie kondensatori nav jauni, bet parasti izmantoti kopš 1950. gadiem energosistēmu stabilizēšanai. Sinhronie kondensatori ir lielas mašīnas, kas griežas ļoti brīvi un var absorbēt vai radīt reaktīvo jaudu, lai stabilizētu un stiprinātu energosistēmu. Šie kondensatori palīdz, kad notiek slodzes izmaiņas, jo tie uzlabo tīkla inerci. Kinētiskā enerģija, kas tiek uzkrāta sinhronajā kondensatorā, nodrošina visu energosistēmas inerci un ir ļoti noderīga no frekvences kontroles viedokļa. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par sinhronais kondensators – darbs un tā pielietojumi.
Kas ir sinhronais kondensators?
Pārmērīgi satraukti sinhronais motors kas darbojas bez slodzes, ir pazīstams kā sinhronais kondensators. Šis kondensators ir līdzstrāvas ierosmes sinhronā mašīna, kuras vārpsta nav savienota ar nevienu piedziņas aprīkojumu. Šis kondensators ir pazīstams arī kā sinhronais kompensators vai sinhronais kondensators . Šī ierīce nodrošina uzlabotu stabilitāti un sprieguma regulēšanu, ģenerējot vai absorbējot nepārtraukti regulējamu reaktīvo jaudu, uzlabotu īssavienojuma izturību un frekvences stabilitāti, nodrošinot sinhrono inerci.
Sinhronā kondensatora galvenais mērķis ir izmantot iekārtas reaktīvās jaudas kontroles iespējas un sinhrono inerci. Energosistēma ietver pievilcīgu alternatīvu risinājumu kondensatoru bankām, jo tā spēj nepārtraukti regulēt reaktīvās jaudas apjomu. Šie kondensatori ir lieliski piemēroti, lai kontrolētu spriegumu garās pārvades līnijās vai tīklos, izmantojot lielu jaudas elektronisko ierīču izkliedi, un tīklos, kur pastāv liela “izdalīšanās” no galvenā tīkla briesmas.
Sinhronā kondensatora dizains
Sinhronais kondensators ir konstruēts ar dažādām sastāvdaļām, piemēram, statoru, rotoru, ierosinātāju, amor audu tinumu un rāmi. Sinhronajam motoram ir 3 fāžu stators, kas ir analogs asinhronajam motoram. Vienība sākas kā an indukcijas motors ar amortizatora tinumu, kuram ir jāslīd, lai radītu sākuma griezes momentu.
Sinhronajiem motoriem līdzstrāva tiek piegādāta rotora lauka tinumam, ko sauc par ierosinātāju. Tas ir novietots uz sinhronā motora vārpstas. Rotors ar vienādu skaitu polu, piemēram, stators, tiek piegādāts caur līdzstrāvas avotu. Rotora strāva rada ziemeļu-dienvidu magnētisko polu savienojumu rotora polu pāros, ļaujot rotoram “fiksēties solī” ar rotējošā statora plūsmu. Rāmis ir mašīnas ārējā daļa un ir veidots no čuguna.
Kā darbojas sinhronais kondensators?
Tā kā sinhronā kondensatora darbība ir līdzīga sinhronā motora principam. Šī motora darbības princips ir kustīgs EMF, kas nozīmē, ka vadītājs mēdz griezties magnētiskā lauka efekta dēļ. Šeit ir divi veidi, kā nodrošināt magnētisko lauku, piemēram, 3 fāžu maiņstrāvas padevi un stabilu līdzstrāvas barošanas avotu. stators .
Galvenais iemesls, lai nodrošinātu divus ierosmes veidus, ir tas, ka tas var griezties ar sinhronu ātrumu, jo motors vienkārši darbojas uz magnētiskā lauka bloķēšanu, ko rada stators, kā arī līdzstrāvas lauka tinums.
Līdzstrāvas lauka ierosmes maiņa var izraisīt dažādus režīmus. Tātad sinhronā kondensatora darbības režīmi ir aplūkoti turpmāk.
Sākotnēji palielinot līdzstrāvas padevi, armatūras strāva samazinās un parāda, ka stators izmanto zemu strāvu plūsmas ģenerēšanai, kā arī sinhronais motors patērē mazāk reaktīvās strāvas, tāpēc to sauc par nepietiekami ierosmes režīmu.
Pieaugot līdzstrāvas lauka ierosmei, vienmēr rodas punkts, kur armatūras strāva ir zema un motors darbojas ar vienotu jaudas koeficientu (PF). Visas lauka ierosmes prasības atbilst līdzstrāvas avots. Tāpēc šis režīms ir pazīstams kā parastā ierosmes režīms.
Tālāk palieliniet lauka strāvu ar līdzstrāvas padevi, tad plūsma pārmērīgi palielinās un, lai to kompensētu, stators sāks piegādāt reaktīvo jaudu, nevis to absorbēt. Tādējādi sinhronais motors velk vadošo strāvu.
Sinhronais kondensators pret kondensatoru banku
Atšķirība starp sinhrono kondensatoru vs a kondensatoru banka ietver sekojošo.
| Sinhronais kondensators |
Kondensatoru banka |
| Tas ir līdzstrāvas ierosmes sinhronais motors, ko izmanto, lai uzlabotu jaudas koeficientu un spēka faktors korekcija elektropārvades līnijās, vienkārši savienojot to ar pārvades līnijām. | Kondensatoru banka ir kondensatoru komplekts, kas ir sakārtoti virknē (vai) paralēlas kombinācijas. Kondensatoru blokus galvenokārt izmanto jaudas koeficienta korekcijai un reaktīvās jaudas kompensēšanai jaudas apakšstacijās. |
| To sauc arī par sinhrono kompensatoru vai sinhrono kondensatoru. | To sauc arī par kondensatora bloku. |
| Atšķirībā no statiskā kondensatora bloka, sinhronā kondensatora reaktīvās jaudas daudzumu var nepārtraukti regulēt. | Reaktīvā jauda no statiskā elektrības kondensatoru banka samazinās, kad tīkla spriegums samazinās, savukārt sinhronais kondensators palielina reaktīvo jaudu, kad spriegums samazinās. |
| Sinhronajam kondensatoram ir ilgāks kalpošanas laiks, salīdzinot ar kondensatora banku. | Kondensatora bankas kalpošanas laiks ir mazs. |
| Tie nodrošina labāku veiktspēju augstsprieguma sistēmā, salīdzinot ar kondensatoru banku. | Tie nodrošina mazāku veiktspēju augstsprieguma sistēmā. |
| Tas ir dārgāks nekā kondensatora banka. | Tas ir ekonomisks. |
Fāzu diagramma
The Sinhronā kondensatora fazora diagramma ir parādīts zemāk. Ikreiz, kad sinhronais motors parasti ir pārāk uzbudināts, tas aizņem vadošo jaudas koeficienta strāvu. Ja šis motors ir bez slodzes, kur slodzes leņķis “δ” ir ārkārtīgi mazs un arī tas ir pārlieku ierosināts, piemēram, Eb > V, tad PF leņķis palielināsies gandrīz līdz 90 grādiem. Tātad šis motors darbojas ar aptuveni “0” vadošo PF stāvokli, kas parādīts nākamajā fāzu diagrammā.
Šis raksturlielums ir saistīts ar tipisku kondensatoru, kas izmanto vadošo PF strāvu. Tādējādi pārlieku uzbudināts motors, kas darbojas bez slodzes, tiek dēvēts par sinhrono kondensatoru. Šī ir galvenā īpašība, jo kurš motors tiek izmantots kā jaudas uzlabošanas ierīce vai uzlabota fāze.
Priekšrocības un trūkumi
The Sinhronā kondensatora priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tas var palielināt sistēmas inerci.
- Īstermiņa pārslodzes spēju var palielināt.
- Zemsprieguma caurbraukšana.
- Ātra atbilde
- Papildu īssavienojuma izturība.
- Nav harmonikas.
- Reaktīvā jauda tiek nepārtraukti regulēta.
- Tam nav nepieciešama apkope.
- Var uzturēt augstu drošības līmeni.
- Tam ir augsts kalpošanas laiks.
- Traucējumus var viegli novērst.
- Caur motoru izvilktās strāvas lielumu var viegli mainīt, mainot lauka ierosmi ar jebkuru summu. Tādējādi tas palīdz sasniegt pakāpenisku jaudas koeficienta kontroli.
- Motora tinumu termiskā stabilitāte ir augsta īssavienojuma strāvām.
The Sinhronā kondensatora trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tas ir dārgs.
- Tas rada troksni.
- Motorā ir milzīgi zaudējumi.
- Tas aizņem vairāk vietas.
- Tam nepieciešama nepārtraukta dzesēšana.
- Nepārtraukti jāpārbauda lauka strāva.
- Tam nav pašaizdedzes griezes momenta; ir jānodrošina palīgaprīkojums.
Lietojumprogrammas
Sinhrono kondensatoru lietojumi vai pielietojumi ir šādi.
- Tipiski lietojumi galvenokārt ir HVDC, vējš vai saules enerģija, tīkla atbalsts un regulēšana.
- Tos izmanto gan pārvades, gan sadales sprieguma līmeņos, lai uzlabotu stabilitāti un uzturētu spriegumu vēlamajā robežās mainīgos slodzes apstākļos un ārkārtas situācijās.
- Šos kondensatorus izmanto elektroenerģijas sistēmās sprieguma kontrolei uz ilgu laiku pārvades līnijas , jo īpaši pārvades līnijām ar diezgan augstu induktīvās pretestības un pretestības attiecību.
- To izmanto elektropārvades līnijās, lai palielinātu jaudas koeficientu (P.F) un PF korekciju, vienkārši savienojot to ar pārvades līnijām.
- Šie kondensatori tiek izmantoti hibrīdās enerģijas sistēmās.
- Šie kondensatori darbojas kā mainīgs kondensators vai mainīgs induktors , ko izmanto elektroenerģijas pārvades sistēmās, lai kontrolētu līnijas spriegumu.
Kāpēc to sauc par sinhrono kondensatoru?
Ja sinhronais motors bez slodzes ir pārmērīgi uzbudināts, tas darbojas kā kondensators, jo sāk izmantot vadošo strāvu bez slodzes. Tādējādi sinhronais motors, kas tiek pārmērīgi uzbudināts bez slodzes, ir pazīstams kā sinhronais kondensators. Tas ir vienkārši savienots ar slodzi paralēli, lai uzlabotu jaudas koeficientu.
Kur tiek izmantots sinhronais kondensators?
To izmanto elektroenerģijas pārvades sistēmās, lai regulētu līnijas spriegumu, HVDC, vēja/saules enerģijas, tīkla atbalsta, regulēšanas, jaudas koeficienta korekcijas un BIJA kompensators .
Vai sinhronais motors ir pašinducēts?
Sinhronais motors nav pašpalaišanas motors inerces dēļ rotors . Tātad tas nevar nekavējoties sekot statora magnētiskā lauka apgriezienam. Kad rotors sasniedz sinhrono ātrumu, lauka tinums tiek ierosināts un motors ieslēgsies sinhronizācijā.
Kādas ir sinhronā kondensatora uzstādīšanas priekšrocības elektriskajā sistēmā?
Sinhronais kondensators ir ļoti noderīgs gan pārvades, gan sadales sprieguma līmeņos, lai uzlabotu stabilitāti un arī uzturētu spriegumu vēlamajā robežās mainīgos slodzes apstākļos, kā arī ārkārtas situācijās.
Kāpēc sinhronā mašīna ir sinhronais kondensators?
Sinhronā mašīna, kas darbojas bez slodzes, vadīs strāvu. Tātad sinhronais motors, kas darbojas bez pārmērīgas slodzes, ir pazīstams kā sinhronais kondensators.
Tādējādi tas ir sinhronā kondensatora pārskats ko galvenokārt izmanto jaudas koeficienta (PF) korekcijai, lai uzlabotu PF no atpalikšanas uz vadošo. Tā kā šis kondensators darbojas kā mainīgs kondensators vai mainīgs induktors, to izmanto, lai kontrolētu līnijas spriegumu enerģijas pārvades sistēmās. Šeit jums ir jautājums, kas ir sinhronais motors?
