Jaký je rozdíl mezi sériovým reaktorem a sériovým kondenzátorem?

V elektrickém rozvodovém systému se používá různé zařízení k zlepšení faktoru využití a operační efektivity. Paralelní kondenzátory a paralelní reaktory představují dvě odlišné komponenty navržené pro optimalizaci výkonu elektrických sítí. Tento článek zkoumá jejich klíčové rozdíly, začínaje přehledem jejich základních principů.

Paralelní kondenzátory

Paralelní kondenzátor je jeden kondenzátor nebo skupina kondenzátorů (nazývaná banka kondenzátorů) připojená paralelně k elektrickému systému. Slouží k zlepšení faktoru využití a operační efektivity systému tím, že kompenzuje induktivní zatížení, což zlepšuje faktor využití systému.

Většina zatížení v elektrickém rozvodovém systému – jako jsou elektrické stroje, transformátory a relé – má induktivní charakteristiky, které přispívají induktivní reaktivitu spolu s indukčností elektrických vedení. Indukčnost způsobuje, že proud odkládá za napětím, což zvyšuje úhel odklonu a snižuje faktor využití systému. Tento odklon faktoru využití vedlejšího proudu způsobí, že zatížení bude vyžadovat více proudu ze zdroje pro stejnou výkonovou hodnotu, což vede k dodatečným ztrátám na vedení ve formě tepla.

Kapacitance kondenzátoru způsobuje, že proud následuje napětí, což umožňuje vyrovnat induktivní reaktivitu v elektrickém systému. Několik kondenzátorových jednotek (banka kondenzátorů) připojených paralelně k zlepšení faktoru využití se nazývá paralelní kondenzátory.

Paralelní reaktory

Paralelní reaktor je zařízení používané v elektrických systémech k stabilizaci napětí během změn zatížení, čímž se zvyšuje efektivita. Kompenzuje kapacitivní reaktivní výkon v elektrických přenosových liniích, obvykle se používá v přenosových liniích s napětím 400 kV nebo vyšším.

Je konstruován s jedním vinutím – buď přímo připojeným k elektrické lince nebo terciárním vinutím třífázového transformátoru – a absorbuje reaktivní výkon z linek k zlepšení efektivity systému.

Rozdíly mezi paralelními kondenzátory a paralelními reaktory

Následující tabulka shrnuje klíčové srovnání mezi paralelními reaktory a paralelními kondenzátory:

Porovnání paralelních kondenzátorů a paralelních reaktorů
Funkce

• Paralelní kondenzátor: Dodává reaktivní výkon do elektrického systému, který je absorbován induktivními zatíženími (např. motory, transformátory) k zlepšení faktoru využití a efektivity systému.

• Paralelní reaktor: Absorbuje a řídí tok reaktivního výkonu k zlepšení efektivity, stabilizaci hladin napětí a zmírnění přechodných jevů a výkyvů napětí v síti.

Korekce faktoru využití

• Paralelní kondenzátor: Přímo zlepšuje faktor využití poskytováním kompenzace reaktivního výkonu.

• Paralelní reaktor: Nepřímo zlepšuje faktor využití stabilizací napětí v přenosových liniích.

Připojení

• Paralelní kondenzátor: Připojen přímo paralelně s elektrickou linkou.

• Paralelní reaktor: Připojen buď přímo k elektrické lince nebo prostřednictvím terciárního vinutí třífázového transformátoru.

Dopad na napětí

• Paralelní kondenzátor: Může způsobit vzestup napětí za podmínek lehkého zatížení kvůli injekci reaktivního výkonu.

• Paralelní reaktor: Způsobuje mírný pokles napětí kvůli induktivní reaktivitě, vyrovnává nadměrný reaktivní výkon.

Efekt harmonických složek

• Paralelní kondenzátor: Má tendenci vytvářet rezonanční podmínky, které zesilují harmonické složky napětí.

• Paralelní reaktor: Tlumí a potlačuje harmonické složky, zlepšuje kvalitu energie.

Aplikace

• Paralelní kondenzátor: Široce používán v průmyslových a obchodních elektrických systémech k korekci faktoru využití v distribučních sítích.

• Paralelní reaktor: Hlavně používán v vysokonapěťových (400 kV a více) přenosových liniích pro stabilizaci napětí a potlačení přechodných jevů.

Závěr

Oba paralelní kondenzátory a paralelní reaktory optimalizují efektivitu elektrického rozvodového systému, i když prostřednictvím odlišných mechanismů: kondenzátory zlepšují faktor využití kompenzací induktivních zatížení, zatímco reaktory stabilizují napětí a potlačují harmonické složky v přenosových sítích. Jejich doplňkové role zajistí spolehlivou dodávku energie v různých operačních scénářích.