چه تفاوتی بین راکتور موازی و خازن موازی وجود دارد

در سیستم‌های قدرت الکتریکی، دستگاه‌های مختلفی برای بهبود عامل توان و کارایی عملیاتی استفاده می‌شوند. خازنه‌های خازنی و خازنه‌های واکنشی نمونه‌هایی از اجزای متمایز طراحی شده برای بهینه‌سازی عملکرد شبکه‌های الکتریکی هستند. این مقاله به بررسی تفاوت‌های اصلی آنها با مقدمه‌ای درباره اصول بنیادی آنها می‌پردازد.

خازنه‌های خازنی

خازنه خازنی به یک خازن واحد یا گروهی از خازن‌ها (که به عنوان بانک خازنی شناخته می‌شود) اشاره دارد که به صورت موازی به سیستم قدرت متصل می‌شوند. این خازن‌ها با جبران بارهای القایی، عامل توان و کارایی عملیاتی سیستم را بهبود می‌بخشند.

اغلب بارها در یک سیستم قدرت الکتریکی - مانند ماشین‌های الکتریکی، ترانسفورماتورها و رله‌ها - خصوصیات القایی دارند که مقاومت القایی را به همراه القای خطوط قدرت افزایش می‌دهند. القای باعث می‌شود جریان پشت سر ولتاژ می‌آید و زاویه تاخیری را افزایش داده و عامل توان سیستم را کاهش می‌دهد. این عامل توان تاخیری باعث می‌شود بار بیشتر جریان را از منبع برای همان توان نامی مصرف کند و این امر منجر به افت‌های اضافی خط به صورت گرمایی می‌شود.

ظرفیت یک خازن باعث می‌شود جریان پیشروی ولتاژ را داشته باشد و قادر به لغو مقاومت القایی در سیستم قدرت باشد. چند واحد خازن (بانک خازنی) که به صورت موازی به منظور بهبود عامل توان متصل می‌شوند، خازنه‌های خازنی نامیده می‌شوند.

خازنه‌های واکنشی

خازنه واکنشی یک دستگاه است که در سیستم‌های قدرت برای ثبات دادن به ولتاژ در طول تغییرات بار و بهبود کارایی استفاده می‌شود. این دستگاه با جبران توان واکنشی ظرفیتی در خطوط انتقال قدرت، معمولاً در خطوط انتقال با ولتاژ ۴۰۰kV یا بالاتر کاربرد دارد.

این دستگاه با یک دور پیچش - یا مستقیماً به خط قدرت یا به دور سوم یک ترانسفورماتور سه‌فاز - ساخته شده و توان واکنشی را از خطوط جذب می‌کند تا کارایی سیستم را بهبود بخشد.

تفاوت‌های بین خازنه‌های خازنی و خازنه‌های واکنشی

جدول زیر مقایسه‌های اصلی بین خازنه‌های واکنشی و خازنه‌های خازنی را نشان می‌دهد:

مقایسه بین خازنه‌های خازنی و خازنه‌های واکنشی
عملکرد

• خازنه خازنی: توان واکنشی را به سیستم الکتریکی تأمین می‌کند که توسط بارهای القایی (مانند موتورها و ترانسفورماتورها) جذب می‌شود تا عامل توان و کارایی سیستم را بهبود بخشد.

• خازنه واکنشی: توان واکنشی را جذب و کنترل می‌کند تا کارایی را افزایش داده، سطح ولتاژ را ثابت کند و نوسانات ولتاژ در شبکه را کاهش دهد.

اصلاح عامل توان

• خازنه خازنی: با فراهم کردن جبران توان واکنشی، عامل توان را مستقیماً بهبود می‌بخشد.

• خازنه واکنشی: با ثابت کردن ولتاژ در خطوط انتقال، عامل توان را غیرمستقیماً بهبود می‌بخشد.

اتصال

• خازنه خازنی: به صورت موازی مستقیماً به خط قدرت متصل می‌شود.

• خازنه واکنشی: یا مستقیماً به خط قدرت یا از طریق دور سوم یک ترانسفورماتور سه‌فاز متصل می‌شود.

تأثیر ولتاژ

• خازنه خازنی: در شرایط بار کم، با تزریق توان واکنشی ممکن است باعث افزایش ولتاژ شود.

• خازنه واکنشی: با مقاومت القایی کوچکی، باعث کاهش ولتاژ می‌شود و توان واکنشی اضافی را متعادل می‌کند.

تأثیر هارمونیک‌ها

• خازنه خازنی: ممکن است شرایط رزونانسی ایجاد کند که هارمونیک‌های ولتاژ را تقویت می‌کند.

• خازنه واکنشی: هارمونیک‌ها را کاهش و سرکوب می‌کند و کیفیت توان را بهبود می‌بخشد.

کاربردها

• خازنه خازنی: به طور گسترده‌ای در سیستم‌های قدرت صنعتی و تجاری برای اصلاح عامل توان در شبکه‌های توزیع استفاده می‌شود.

• خازنه واکنشی: عمده‌ترین کاربرد آن در خطوط انتقال با ولتاژ بالا (۴۰۰kV+) برای ثبات ولتاژ و سرکوب ترانزیانس است.

نتیجه‌گیری

هر دو خازنه خازنی و خازنه واکنشی کارایی سیستم قدرت الکتریکی را از طریق مکانیزم‌های متمایز بهینه می‌کنند: خازن‌ها با جبران بارهای القایی عامل توان را بهبود می‌بخشند، در حالی که واکنشی‌ها ولتاژ را در شبکه‌های انتقال ثابت کرده و هارمونیک‌ها را کاهش می‌دهند. نقش‌های مکمل آنها اطمینان از تحویل قابل اعتماد انرژی در سناریوهای عملیاتی متنوع را فراهم می‌کند.