Каква е целта на консерватора в електрическия трансформатор

Ролята на кондензаторите в електропреобразувателите

В електропреобразувателите, кондензаторите (така също известни като кондензатори за корекция на фактора на мощност или компенсатори на реактивна мощност) играят ключова роля за подобряване на фактора на мощност, повишаване качеството на напрежението и стабилизиране на работата на системата. По-долу са описани конкретните функции и принципи на работа на кондензаторите в системи с електропреобразуватели:

1. Подобряване на фактора на мощност

• Какво е фактор на мощност? Факторът на мощност е отношението между реално използваната активна мощност (кW) и явната мощност (kVA). За индуктивни натоварвания (като мотори и преобразуватели), факторът на мощност обикновено е нисък, тъй като тези устройства генерират реактивна мощност (kVAR), което увеличава явната мощност без пропорционално увеличаване на активната мощност.

• Ролята на кондензаторите: Кондензаторите предоставят реактивна мощност, за да компенсират реактивната мощност, генерирана от индуктивните натоварвания, по този начин намалявайки количеството реактивна мощност, извлечена от мрежата. Това помага за подобряване на фактора на мощност на системата, позволяващ повече мощност да бъде използвана за реална работа, намаляване на разхода на енергия и минимизиране на загубите при предаване.

• Предимства: Подобряването на фактора на мощност може да намали тока на натоварване в преобразувателя, продължи живота на оборудването, намали фактурите за електричество (много електроосигуряващи компании взимат допълнително за нисък фактор на мощност) и подобри общата ефективност на системата.

2. Повишаване качеството на напрежението

• Проблеми с падане на напрежението: При дългото предаване на електричество или при тежко натоварване, се наблюдава падане на напрежението поради импеданса на линията, което води до по-ниско напрежение на местоположението на крайния потребител, което може да засегне правилната работа на оборудването.

• Ролята на кондензаторите: Кондензаторите могат да предоставят реактивна мощност на място, намалявайки потока на реактивен ток през линиите, като по този начин минимизират падането на напрежението. Това е важно за поддържане на стабилни нива на напрежението, особено в райони, далеч от източника на електроенергия.

• Предимства: Чрез подобряване качеството на напрежението, кондензаторите осигуряват, че електроустановките работят в рамките на своите номинални нива на напрежението, предпазвайки от повреди или намалена производителност, причинени от ниско или високо напрежение.

3. Стабилизиране на работата на системата

• Флуктуации на реактивната мощност: В някои индустриални приложения, потребността за реактивна мощност може да варира с времето, особено при стартиране на големи мотори, когато моментната нужда за реактивна мощност се увеличава, което може да доведе до флуктуации на напрежението и нестабилност на системата.

• Ролята на кондензаторите: Кондензаторите могат бързо да реагират на промени в потребността за реактивна мощност, предоставяйки или абсорбирайки реактивна мощност, за да стабилизират нивата на напрежението в системата. Това е критично за поддържане стабилността на електроенергийната система, особено в разпределителните мрежи.

• Предимства: Бързата реакция на кондензаторите помага за намаляване на флуктуациите на напрежението, подобряване надеждността на системата и минимизиране риска от прекъсвания и повреди на оборудването.

4. Намаляване на хармоничното влияние

• Проблеми с хармоники: Нелинейни натоварвания (като регулируеми преобразуватели на честота и выпрямители) генерират хармонични токове, които се разпространяват в мрежата, причинявайки искажения на напрежението, прегряване на оборудването и други проблеми.

• Ролята на кондензаторите: Определени видове кондензатори (като филтриращи кондензатори) могат да бъдат комбинирани с индуктивни елементи, за да формират хармонични филтри, които ефективно подтискат определени честотни хармоники и намаляват тяхното неблагоприятно влияние върху системата.

• Предимства: Чрез намаляване на хармониките, кондензаторите помагат за защита на друго електрическо оборудване от хармонично въздействие, удължават жизнения цикъл на оборудването и подобряват общата производителност на системата.

5. Подкрепа на резервите на реактивната мощност

• Потребността на системата за реактивна мощност: В електроенергийните системи, потребността за реактивна мощност е динамична, особено по време на пики на натоварването, когато системата може да изисква допълнителна реактивна мощност, за да поддържа нивата на напрежението.

• Ролята на кондензаторите: Кондензаторите могат да предоставят допълнителни резерви на реактивна мощност, когато е необходимо, за да помогнат за справяне с краткосрочни пики на потребността за реактивна мощност и за да гарантират стабилна работа на системата.

• Предимства: Чрез предоставянето на резерви на реактивна мощност, кондензаторите подобряват гъвкавостта и отзивчивостта на системата, гарантирайки стабилни нива на напрежение и честота дори при високо натоварване или внезапни събития.

6. Намаляване на изискванията за капацитет на преобразувателите

• Риск от прекомерно натоварване на преобразувателите: Ако факторът на мощност на системата е нисък, преобразувателят трябва да предава повече явна мощност, за да удовлетвори изискванията на натоварването, което може да доведе до прекомерно натоварване и намаляване на жизнения цикъл на преобразувателя.

• Ролята на кондензаторите: Чрез подобряване на фактора на мощност, кондензаторите могат да намалят изискванията за явна мощност на преобразувателя, позволявайки му да обработва по-големи активни мощности при същия капацитет или да позволи избора на по-малки преобразуватели в нови проекти.

• Предимства: Намаляването на изискванията за капацитет на преобразувателите може да намали началните инвестиционни разходи и да удължи жизнения цикъл на съществуващото оборудване.

Резюме

• Кондензаторите играят ключова роля в системите с електропреобразуватели, главно в следните области:

• Подобряване на фактора на мощност, намаляване на предаването на реактивна мощност и минимизиране на загубите при предаване;

• Повишаване качеството на напрежението, намаляване на падането на напрежението и осигуряване на стабилни нива на напрежението за потребителите;

• Стабилизиране на работата на системата, бързо реагиране на промени в реактивната мощност и предотвратяване на флуктуации на напрежението;

• Намаляване на хармоничното влияние, подтискане на хармоничните токове и защита на друго електрическо оборудване;

• Подкрепа на резервите на реактивната мощност, предоставяне на допълнителна реактивна мощност и справяне с пики на натоварването;

• Намаляване на изискванията за капацитет на преобразувателите, оптимизиране на избора на оборудване и намаляване на инвестиционните разходи.

Чрез правилна конфигурация и използване на кондензатори, ефективността, стабилността и надеждността на електроенергийните системи могат значително да се подобрят.