Definition der Parallelschaltkondensatoren
Parallelschaltkondensatoren sind Geräte, die in elektrischen Systemen installiert werden, um den Leistungsfaktor durch Kompensation der Blindleistung zu verbessern.
Verteilungssystem-Kondensatorbank
In Verteilungsleitungen werden Kondensatorbänke auf Masten installiert, um die Blindleistung dieses bestimmten Leiters auszugleichen. Diese Bänke werden normalerweise an einem der Masten montiert, an denen die Verteilungsleiter verlaufen. Die montierten Kondensatorbänke sind üblicherweise über isolierte Stromkabel mit den Freileitungsleitern verbunden.
Die Größe des Kabels hängt von der Spannungseinstufung des Systems ab. Der Spannungsbereich des Systems, für das mastmontierte Kondensatorbänke installiert werden können, reicht von 440 V bis 33 kV. Die Leistung der Kondensatorbänke kann von 300 kVAR bis MVAR betragen. Mastmontierte Kondensatorbänke können je nach variierender Last entweder feste Einheiten oder schaltbare Einheiten sein.
EHV-Parallelschaltkondensatoren
In Hochspannungssystemen muss erzeugte elektrische Energie oft über weite Strecken über Freileitungen transportiert werden. Während der Energieübertragung kann aufgrund des induktiven Effekts der Leiter genügend Spannung abfallen. Dieser Spannungsabfall kann durch Bereitstellung einer ∑ HV-Kondensatorbank an einer ∑ HV-Umspannstation kompensiert werden. Dieser Spannungsabfall ist bei Spitzenlastbedingungen am größten, daher sollte die in diesem Fall installierte Kondensatorbank eine Schaltsteuerung haben, um sie nach Bedarf ein- und ausschalten zu können.
Umspannstation-Kondensatorbank
Wenn eine hohe induktive Last von einer Hoch- oder Mittelspannungsumspannstation geliefert werden muss, sollten eine oder mehrere Kondensatorbänke passender Größe an der Umspannstation installiert werden, um die induktiven VAR der gesamten Last auszugleichen. Diese Kondensatorbänke werden durch Schaltanlagen gesteuert und mit Blitzableitern versehen. Typische Schutzkonzepte sowie Schutzrelais werden ebenfalls bereitgestellt.
Metallgehäuse-Kondensatorbank
Für kleinere industrielle Anwendungen können auch Innenraum-Kondensatorbänke verwendet werden. Diese Kondensatorbänke werden in Metallgehäusen installiert. Dieses Design ist kompakt und erfordert weniger Wartung. Diese Bänke werden häufiger als Außenbänke eingesetzt, da sie nicht dem externen Umfeld ausgesetzt sind.
Verteilungs-Kondensatorbank
Verteilungskondensatorbänke sind normalerweise mastmontierte Kondensatorbänke, die in der Nähe des Lastpunktes oder an der Verteilungsunterstation installiert werden.
Diese Bänke helfen nicht, den Leistungsfaktor des Primärsystems zu verbessern. Diese Kondensatorbänke sind günstiger als andere Leistungskondensatorbänke. Nicht alle Arten von Schutzkonzepten für Kondensatorbänke können für mastmontierte Kondensatorbänke bereitgestellt werden. Obwohl mastmontierte Kondensatorbänke draußen installiert sind, werden sie manchmal in Metallgehäusen untergebracht, um sie vor äußeren Umweltbedingungen zu schützen.
Feste Kondensatorbank
Einige Lasten, insbesondere industrielle, benötigen konstante Blindleistung zur Leistungsfaktorkorrektur. Feste Kondensatorbänke, die in solchen Fällen verwendet werden, haben keine Steuerungssysteme zum Einschalten oder Ausschalten. Sie arbeiten mit den Leitern und bleiben so lange verbunden, wie die Leiter aktiv sind.
Geschaltete Kondensatorbänke
In Hochspannungssystemen wird die Kompensation der Blindleistung hauptsächlich während Spitzenlastbedingungen des Systems erforderlich. Es kann einen gegenteiligen Effekt geben, wenn die Bank während Durchschnittslastbedingungen an das System angeschlossen wird. Bei niedriger Last kann der kapazitive Effekt der Bank die Blindleistung des Systems erhöhen, anstatt sie zu reduzieren.
In dieser Situation muss die Kondensatorbank während schlechter Leistungsfaktorbedingungen bei Spitzenlast eingeschaltet und während niedriger Last und hohem Leistungsfaktor ausgeschaltet werden. Hier werden geschaltete Kondensatorbänke verwendet. Wenn eine Kondensatorbank eingeschaltet wird, liefert sie dem System eine mehr oder weniger konstante Blindleistung. Dies hilft, den gewünschten Leistungsfaktor des Systems selbst bei Spitzenlastbedingungen beizubehalten. Es verhindert Überspannungen des Systems bei niedriger Last, da die Kondensatorbank während niedriger Last vom System getrennt wird. Während des Betriebs der Bank verringert sie sowohl die Verluste der Leiter als auch des Transformators des Systems, da sie direkt im Primärstromsystem installiert ist.