อะไรคือจุดประสงค์ของตัวเก็บน้ำมันในหม้อแปลงไฟฟ้า
บทบาทของตัวเก็บประจุในหม้อแปลงไฟฟ้า
ในหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ (ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าตัวปรับปรุงปัจเจกยุทธ์หรือตัวชดเชยพลังงานปฏิกิริยา) มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงปัจเจกยุทธ์ของระบบ เพิ่มคุณภาพแรงดัน และทำให้การดำเนินงานของระบบมีความเสถียร ด้านล่างนี้เป็นฟังก์ชันและหลักการทำงานเฉพาะของตัวเก็บประจุในระบบหม้อแปลงไฟฟ้า:
1. การปรับปรุงปัจเจกยุทธ์
ปัจเจกยุทธ์คืออะไร? ปัจเจกยุทธ์คืออัตราส่วนระหว่างพลังงานที่ใช้งานจริง (kW) กับพลังงานที่ปรากฏ (kVA) สำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำ (เช่น มอเตอร์และหม้อแปลง) ปัจเจกยุทธ์มักจะต่ำเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้สร้างพลังงานปฏิกิริยา (kVAR) ซึ่งเพิ่มพลังงานที่ปรากฏโดยไม่เพิ่มพลังงานที่ใช้งานจริงอย่างเท่าเทียมกัน
บทบาทของตัวเก็บประจุ: ตัวเก็บประจุให้พลังงานปฏิกิริยาเพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่สร้างขึ้นโดยโหลดแบบเหนี่ยวนำ ทำให้ลดปริมาณพลังงานปฏิกิริยาที่ดึงจากสายส่ง ช่วยปรับปรุงปัจเจกยุทธ์ของระบบ ทำให้มีพลังงานมากขึ้นสำหรับการทำงานจริง ลดการสูญเสียพลังงาน และลดการสูญเสียจากการส่งผ่าน
ประโยชน์: การปรับปรุงปัจเจกยุทธ์สามารถลดกระแสโหลดบนหม้อแปลง ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์ ลดค่าไฟฟ้า (บริษัทไฟฟ้าหลายแห่งคิดค่าธรรมเนียมเพิ่มสำหรับปัจเจกยุทธ์ต่ำ) และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
2. การเพิ่มคุณภาพแรงดัน
ปัญหาแรงดันตก: ในการส่งผ่านไฟฟ้าระยะไกลหรือภายใต้ภาระหนัก แรงดันจะตกเนื่องจากความต้านทานของสายส่ง ทำให้แรงดันที่ปลายทางของผู้ใช้ลดลง ซึ่งอาจส่งผลต่อการทำงานที่เหมาะสมของอุปกรณ์
บทบาทของตัวเก็บประจุ: ตัวเก็บประจุสามารถให้พลังงานปฏิกิริยาภายในพื้นที่ได้ ลดการไหลของกระแสปฏิกิริยาผ่านสายส่ง ทำให้ลดแรงดันตก ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาระดับแรงดันให้เสถียร โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ห่างจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
ประโยชน์: โดยการปรับปรุงคุณภาพแรงดัน ตัวเก็บประจุทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานอยู่ในช่วงแรงดันที่กำหนด ป้องกันความเสียหายหรือการลดประสิทธิภาพเนื่องจากแรงดันต่ำหรือสูงเกินไป
3. การทำให้ระบบมีเสถียรภาพ
การเปลี่ยนแปลงของพลังงานปฏิกิริยา: ในบางแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาอาจเปลี่ยนแปลงตามเวลา โดยเฉพาะเมื่อมอเตอร์ขนาดใหญ่เริ่มทำงาน ซึ่งทำให้ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาทันทีเพิ่มขึ้น อาจทำให้แรงดันผันผวนและระบบไม่มีเสถียรภาพ
บทบาทของตัวเก็บประจุ: ตัวเก็บประจุสามารถตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของความต้องการพลังงานปฏิกิริยา ให้หรือดูดซับพลังงานปฏิกิริยาเพื่อทำให้ระดับแรงดันของระบบเสถียร ซึ่งสำคัญสำหรับการรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะในเครือข่ายการกระจาย
ประโยชน์: ความสามารถในการตอบสนองอย่างรวดเร็วของตัวเก็บประจุช่วยลดการผันผวนของแรงดัน ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ และลดความเสี่ยงของการขาดแคลนและการชำรุดของอุปกรณ์
4. การลดผลกระทบของฮาร์โมนิก
ปัญหาฮาร์โมนิก: โหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น (เช่น ไดรฟ์ความถี่แปรผันและเครื่องแปลงกระแส) สร้างกระแสฮาร์โมนิก ซึ่งแพร่กระจายผ่านสายส่ง ทำให้แรงดันบิดเบี้ยว อุปกรณ์ร้อนเกินไป และปัญหาอื่น ๆ
บทบาทของตัวเก็บประจุ: บางประเภทของตัวเก็บประจุ (เช่น ตัวเก็บประจุกรอง) สามารถรวมกับองค์ประกอบเหนี่ยวนำเพื่อสร้างตัวกรองฮาร์โมนิก ซึ่งสามารถยับยั้งฮาร์โมนิกที่มีความถี่เฉพาะและลดผลกระทบเชิงลบต่อระบบ
ประโยชน์: โดยการลดฮาร์โมนิก ตัวเก็บประจุช่วยปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ จากการรบกวนของฮาร์โมนิก ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์ และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
5. การสนับสนุนสำรองพลังงานปฏิกิริยา
ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาของระบบ: ในระบบไฟฟ้า ความต้องการพลังงานปฏิกิริยาเป็นแบบไดนามิก โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่มีภาระสูงสุด ระบบอาจต้องการพลังงานปฏิกิริยาเพิ่มเติมเพื่อรักษาระดับแรงดัน
บทบาทของตัวเก็บประจุ: ตัวเก็บประจุสามารถให้สำรองพลังงานปฏิกิริยาเพิ่มเติมเมื่อจำเป็น ช่วยตอบสนองความต้องการพลังงานปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นในระยะสั้นและรักษาการดำเนินงานของระบบให้เสถียร
ประโยชน์: โดยการให้สำรองพลังงานปฏิกิริยา ตัวเก็บประจุเพิ่มความยืดหยุ่นและความตอบสนองของระบบ รักษาความเสถียรของแรงดันและความถี่แม้ในช่วงเวลาที่มีภาระสูงหรือเหตุการณ์ฉับพลัน
6. การลดความต้องการความจุของหม้อแปลง
ความเสี่ยงของการโหลดเกินของหม้อแปลง: หากปัจเจกยุทธ์ของระบบต่ำ หม้อแปลงจะต้องส่งพลังงานที่ปรากฏมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของโหลด ซึ่งอาจทำให้หม้อแปลงโหลดเกินและลดอายุการใช้งาน
บทบาทของตัวเก็บประจุ: โดยการปรับปรุงปัจเจกยุทธ์ ตัวเก็บประจุสามารถลดความต้องการพลังงานที่ปรากฏของหม้อแปลง ทำให้หม้อแปลงสามารถรับภาระพลังงานที่ใช้งานจริงที่มากขึ้นในความจุเดิมหรือเลือกใช้หม้อแปลงขนาดเล็กกว่าในโครงการใหม่
ประโยชน์: การลดความต้องการความจุของหม้อแปลงสามารถลดค่าใช้จ่ายเริ่มต้นและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่มีอยู่
สรุป
ตัวเก็บประจุมีบทบาทสำคัญในระบบหม้อแปลงไฟฟ้า โดยเฉพาะในด้านต่อไปนี้:
การปรับปรุงปัจเจกยุทธ์ ลดการส่งผ่านพลังงานปฏิกิริยา และลดการสูญเสียจากการส่งผ่าน;
การเพิ่มคุณภาพแรงดัน ลดแรงดันตก และรักษาแรงดันที่ปลายทางให้เสถียร;
การทำให้ระบบมีเสถียรภาพ ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของพลังงานปฏิกิริยา และป้องกันแรงดันผันผวน;
การลดผลกระทบของฮาร์โมนิก ยับยั้งกระแสฮาร์โมนิก และปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ;
การสนับสนุนสำรองพลังงานปฏิกิริยา ให้พลังงานปฏิกิริยาเพิ่มเติม และรับมือกับภาระสูงสุด;
การลดความต้องการความจุของหม้อแปลง ปรับปรุงการเลือกใช้อุปกรณ์ และลดค่าใช้จ่าย
โดยการกำหนดค่าและใช้งานตัวเก็บประจุอย่างเหมาะสม สามารปรับปรุงประสิทธิภาพ เสถียรภาพ และความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้าได้อย่างมาก
