Was ist der Unterschied zwischen Schuntreaktor und Schuntkondensator

In einem elektrischen Energieversorgungssystem werden verschiedene Geräte eingesetzt, um den Leistungsfaktor und den Betriebsgrad zu verbessern. Schaltungsparallelkondensatoren und Schaltungsparallelreaktoren sind zwei unterschiedliche Komponenten, die entwickelt wurden, um die Leistung von Stromnetzen zu optimieren. Dieser Artikel untersucht ihre wesentlichen Unterschiede, beginnend mit einer Übersicht über ihre grundlegenden Prinzipien.

Schaltungsparallelkondensatoren

Ein Schaltungsparallelkondensator bezieht sich auf einen einzelnen Kondensator oder eine Gruppe von Kondensatoren (bezeichnet als Kondensatorenbank), die parallel zum Energieversorgungssystem angeschlossen sind. Er dient dazu, den Leistungsfaktor und den Betriebsgrad des Systems durch die Kompensation induktiver Lasten zu verbessern, wodurch der Leistungsfaktor des Systems gesteigert wird.

Die meisten Lasten in einem elektrischen Energieversorgungssystem – wie elektrische Maschinen, Transformatoren und Relais – zeigen induktive Eigenschaften, die induktive Reaktanz neben der Induktivität der Stromleitungen hinzufügen. Die Induktivität führt dazu, dass der Strom hinter dem Spannungswert zurückfällt, was den Rückstandsangleich erhöht und den Leistungsfaktor des Systems verringert. Dieser nachlaufende Leistungsfaktor veranlasst die Last, mehr Strom aus der Quelle für die gleiche Leistung zu ziehen, was zu zusätzlichen Verlusten in Form von Wärme in den Leitungen führt.

Die Kapazität eines Kondensators führt dazu, dass der Strom vor der Spannung liegt, was es ihm ermöglicht, die induktive Reaktanz im Energieversorgungssystem auszugleichen. Mehrere Kondensatoreinheiten (eine Kondensatorenbank), die parallel angeschlossen sind, um den Leistungsfaktor zu verbessern, werden als Schaltungsparallelkondensatoren bezeichnet.

Schaltungsparallelreaktoren

Ein Schaltungsparallelreaktor ist ein Gerät, das in Energieversorgungssystemen verwendet wird, um die Spannung bei Laständerungen zu stabilisieren und somit die Effizienz zu steigern. Er kompensiert kapazitive Blindleistung in Stromübertragungsleitungen und wird in der Regel in Übertragungsleitungen mit 400kV oder höher angewendet.

Er besteht aus einer einzigen Wicklung – entweder direkt an die Stromleitung oder an die Tertiärwicklung eines Drehstromtransformators angeschlossen – und absorbiert Blindleistung aus den Leitungen, um die Systemeffizienz zu verbessern.

Unterschiede zwischen Schaltungsparallelkondensatoren und Schaltungsparallelreaktoren

Die folgende Tabelle zeigt die wesentlichen Vergleiche zwischen Schaltungsparallelreaktoren und Schaltungsparallelkondensatoren:

Vergleich zwischen Schaltungsparallelkondensatoren und Schaltungsparallelreaktoren
Funktion

• Schaltungsparallelkondensator: Liefert Blindleistung an das elektrische System, die von induktiven Lasten (z.B. Motoren, Transformatoren) absorbiert wird, um den Leistungsfaktor und den Systembetriebsgrad zu verbessern.

• Schaltungsparallelreaktor: Absorbiert und kontrolliert den Blindleistungsfluss, um die Effizienz zu steigern, Spannungsniveaus zu stabilisieren und Spannungsspitzen/Überlastungen im Netz zu mildern.

Leistungsfaktorkorrektur

• Schaltungsparallelkondensator: Verbessert den Leistungsfaktor direkt, indem er eine Kompensation der Blindleistung bietet.

• Schaltungsparallelreaktor: Verbessert den Leistungsfaktor indirekt, indem er die Spannung in den Übertragungsleitungen stabilisiert.

Verbindung

• Schaltungsparallelkondensator: Direkt parallel zur Stromleitung angeschlossen.

• Schaltungsparallelreaktor: Entweder direkt an die Stromleitung oder über die Tertiärwicklung eines Drehstromtransformators angeschlossen.

Spannungsauswirkung

• Schaltungsparallelkondensator: Kann bei geringer Lastbedingungen aufgrund der Einspeisung von Blindleistung zu einer Spannungssteigerung führen.

• Schaltungsparallelreaktor: Verursacht einen leichten Spannungsabfall aufgrund der induktiven Reaktanz, um überschüssige Blindleistung auszugleichen.

Harmonische Auswirkungen

• Schaltungsparallelkondensator: Neigt dazu, resonante Bedingungen zu schaffen, die Spannungsharmonische verstärken.

• Schaltungsparallelreaktor: Dämpft und unterdrückt Harmonische, um die Netzqualität zu verbessern.

Anwendungen

• Schaltungsparallelkondensator: Wird weit verbreitet in industriellen und kommerziellen Energieversorgungssystemen eingesetzt, um den Leistungsfaktor in Verteilernetzen zu korrigieren.

• Schaltungsparallelreaktor: Wird hauptsächlich in Hochspannungsübertragungsleitungen (400kV+) zur Spannungsstabilisierung und zur Unterdrückung von Überspannungen eingesetzt.

Fazit

Sowohl Schaltungsparallelkondensatoren als auch Schaltungsparallelreaktoren optimieren die Effizienz des elektrischen Energieversorgungssystems, jedoch durch unterschiedliche Mechanismen: Kondensatoren verbessern den Leistungsfaktor, indem sie induktive Lasten kompensieren, während Reaktoren die Spannung stabilisieren und Harmonische in Übertragungsnetzen unterdrücken. Ihre ergänzenden Rollen sorgen für eine zuverlässige Energieversorgung in verschiedenen Betriebsszenarien.