Lokalizacja kondensatorów szeregowych

Definicja kondensatorów szeregowych

Kondensatory szeregowe to urządzenia montowane w systemach elektrycznych w celu poprawy współczynnika mocy przez kompensację mocy reaktywnej.

Bank kondensatorów w systemie dystrybucji

W bankach kondensatorów linii dystrybucji montowanych na słupach kompensuje się moc reaktywną danej linii. Te baterie są zazwyczaj montowane na jednym z słupów, po których przebiegają linie dystrybucji. Zmontowane baterie kondensatorów są zazwyczaj połączone z przewodami linii powietrznych za pomocą izolowanego kabla energetycznego. 

Średnica kabla zależy od napięcia systemu. Zakres napięć systemu, dla którego można zainstalować bank kondensatorów zamontowany na słupie, może wynosić od 440 V do 33 kV. Moc aparatu kondensatorowego może wynosić od 300 kVAr do MVAr. Bank kondensatorów zamontowany na słupie może być jednostką stałą lub przełączaną, w zależności od zmieniających się warunków obciążenia.

EHV Kondensator szeregowy

W systemach bardzo wysokiego napięcia wygenerowana energia elektryczna może musieć być przesyłana na długą odległość przez linię przesyłową. Podczas transportu energii, wystarczająco duże napięcie może spaść z powodu indukcyjnego efektu przewodów liniowych. Ta spadająca wartość napięcia może być kompensowana przez dostarczenie ∑ HV banku kondensatorów na ∑ HV stacji transformatorowej. Spadek napięcia jest największy w warunkach maksymalnego obciążenia, dlatego bank kondensatorów zainstalowany w tym przypadku powinien mieć kontrolę przełączania, aby móc go wyłączać i włączać, gdy jest to konieczne.

Bank kondensatorów stacji transformatorowej

Gdy wysokie obciążenie indukcyjne ma być dostarczane ze stacji transformatorowej o wysokim lub średnim napięciu, powinien być zainstalowany jeden lub więcej banków kondensatorów odpowiedniej wielkości w stacji transformatorowej, aby skompensować VAR indukcyjne całego obciążenia. Te banki kondensatorów są sterowane przez przerywacz i wyposażone w zabezpieczenia przed uderzeniami piorunów. Typowe schematy ochrony wraz z relaysami ochronnymi są również zapewniane.

Bank kondensatorów w obudowie metalowej

Dla małych i przemysłowych instalacji mogą być również używane banki kondensatorów typu wewnętrznych. Te banki kondensatorów są montowane w metalowej szafie. Ten projekt jest zwarty i bank wymaga mniej konserwacji. Używanie tych banków jest bardziej popularne niż banki zewnętrzne, ponieważ nie są one narażone na środowisko zewnętrznego.

Bank kondensatorów dystrybucji

Banki kondensatorów dystrybucji są zazwyczaj bankami kondensatorów zamontowanymi na słupie, znajdującymi się bliżej punktu obciążenia lub zainstalowanymi w stacji dystrybucji.

Te banki nie pomagają w poprawie współczynnika mocy głównego systemu. Te banki kondensatorów są tańsze niż inne banki kondensatorów mocy. Wszystkie rodzaje schematów ochronnych dla banków kondensatorów nie mogą być zapewnione dla banku kondensatorów zamontowanego na słupie. Choć bank kondensatorów zamontowany na słupie jest typu zewnętrznego, czasami jest umieszczany w metalowej obudowie, aby chronić go przed warunkami środowiskowymi zewnętrznymi.

Stały bank kondensatorów

Niektóre obciążenia, zwłaszcza przemysłowe, potrzebują stałej mocy reaktywnej do korekcji współczynnika mocy. Stałe banki kondensatorów, używane w takich przypadkach, nie mają systemów kontroli do włączania i wyłączania. Działają razem z liniami, pozostając podłączonymi, dopóki linie są aktywne.

Przełączane banki kondensatorów

W systemach wysokiego napięcia kompensacja mocy reaktywnej jest głównie wymagana w warunkach maksymalnego obciążenia systemu. Może wystąpić odwrócony efekt, jeśli bank zostanie podłączony do systemu w warunkach średniobieżnych obciążenia. W warunkach niskiego obciążenia, kondensacyjny efekt banku może zwiększyć moc reaktywną systemu, zamiast ją zmniejszyć.

W tej sytuacji bank kondensatorów musi być włączany w okresie maksymalnego obciążenia i niskiego współczynnika mocy, a także wyłączany w okresie niskiego obciążenia i wysokiego współczynnika mocy. Wtedy są używane przełączane banki kondensatorów. Gdy bank kondensatorów jest włączony, dostarcza do systemu więcej lub mniej stałą moc reaktywną. Pomaga utrzymać żądany współczynnik mocy systemu nawet w warunkach maksymalnego obciążenia. Zapobiega nadmiernemu napięciu systemu w okresie niskiego obciążenia, ponieważ kondensator jest odłączony od systemu w okresie niskiego obciążenia. Podczas działania banku, redukuje straty zarówno przewodów, jak i transformatora systemu, ponieważ jest bezpośrednio zainstalowany w głównym systemie mocy.