Apakah Perbezaan antara Reaktor Seri dan Kapasitor Seri?

Dalam sistem tenaga elektrik, pelbagai peranti digunakan untuk meningkatkan faktor kuasa dan kecekapan operasi. Kapasitor shunt dan reaktor shunt mewakili dua komponen yang berbeza direka untuk mengoptimumkan prestasi grid elektrik. Artikel ini meneroka perbezaan utama mereka, bermula dengan gambaran umum prinsip asas mereka.

Kapasitor Shunt

Kapasitor shunt merujuk kepada satu kapasitor atau sekumpulan kapasitor (dikenali sebagai bank kapasitor) yang disambungkan secara selari dengan sistem tenaga. Ia bertujuan untuk meningkatkan faktor kuasa dan kecekapan operasi sistem dengan mengimbangi beban induktif, seterusnya meningkatkan faktor kuasa sistem tersebut.

Kebanyakan beban dalam sistem tenaga elektrik—seperti mesin elektrik, transformator, dan relai—menunjukkan ciri-ciri induktif, menyumbang reactans induktif bersama dengan induktansi garis tenaga. Induktansi menyebabkan arus tertinggal di belakang voltan, meningkatkan sudut tertinggal dan menurunkan faktor kuasa sistem. Faktor kuasa tertinggal ini menyebabkan beban menarik lebih banyak arus dari sumber untuk penilaian kuasa yang sama, menghasilkan kerugian garis tambahan sebagai haba.

Kapasitansi kapasitor menyebabkan arus mendahului voltan, membolehkannya membatalkan reactans induktif dalam sistem tenaga. Beberapa unit kapasitor (bank kapasitor) yang disambungkan secara selari untuk meningkatkan faktor kuasa dikenali sebagai kapasitor shunt.

Reaktor Shunt

Reaktor shunt adalah peranti yang digunakan dalam sistem tenaga untuk menstabilkan voltan semasa variasi beban, seterusnya meningkatkan kecekapan. Ia mengimbangi daya reaktif kapasitif dalam garis penghantaran tenaga, biasanya digunakan dalam garis penghantaran tenaga 400kV atau lebih tinggi.

Dibina dengan satu lilitan—sama ada disambungkan langsung ke garis tenaga atau lilitan tertiari transformator tiga fasa—ia menyerap daya reaktif dari garis untuk meningkatkan kecekapan sistem.

Perbezaan Antara Kapasitor Shunt dan Reaktor Shunt

Jadual berikut merangkumi perbandingan utama antara reaktor shunt dan kapasitor shunt:

Perbandingan Antara Kapasitor Shunt dan Reaktor Shunt
Fungsi

• Kapasitor Shunt: Menyediakan daya reaktif kepada sistem elektrik, diserap oleh beban induktif (contohnya, motor, transformator) untuk meningkatkan faktor kuasa dan kecekapan sistem.

• Reaktor Shunt: Menyerap dan mengawal aliran daya reaktif untuk meningkatkan kecekapan, menstabilkan tahap voltan, dan mengurangkan lonjakan/sesaat voltan dalam grid.

Pembaikan Faktor Kuasa

• Kapasitor Shunt: Meningkatkan faktor kuasa secara langsung dengan memberikan pembaikan daya reaktif.

• Reaktor Shunt: Meningkatkan faktor kuasa secara tidak langsung dengan menstabilkan voltan dalam garis penghantaran.

Sambungan

• Kapasitor Shunt: Disambungkan secara langsung selari dengan garis tenaga.

• Reaktor Shunt: Disambungkan sama ada secara langsung ke garis tenaga atau melalui lilitan tertiari transformator tiga fasa.

Impak Voltan

• Kapasitor Shunt: Mungkin menyebabkan kenaikan voltan semasa keadaan beban ringan akibat penyuntikan daya reaktif.

• Reaktor Shunt: Menginduksi penurunan voltan yang sedikit akibat reactans induktif, menyeimbangkan daya reaktif berlebihan.

Efek Harmonik

• Kapasitor Shunt: Cenderung mencipta keadaan resonan yang memperbesar harmonik voltan.

• Reaktor Shunt: Meredam dan menekan harmonik, meningkatkan kualiti tenaga.

Aplikasi

• Kapasitor Shunt: Luas digunakan dalam sistem tenaga industri dan komersial untuk membetulkan faktor kuasa dalam rangkaian pengagihan.

• Reaktor Shunt: Utamanya digunakan dalam garis penghantaran tenaga tekanan tinggi (400kV+) untuk menstabilkan voltan dan menekan transien.

Kesimpulan

Kedua-dua kapasitor shunt dan reaktor shunt mengoptimumkan kecekapan sistem tenaga elektrik, walaupun melalui mekanisme yang berbeza: kapasitor meningkatkan faktor kuasa dengan mengimbangi beban induktif, manakala reaktor menstabilkan voltan dan mengurangkan harmonik dalam rangkaian penghantaran. Peranan mereka yang saling melengkapi memastikan penghantaran tenaga yang boleh dipercayai dalam pelbagai skenario operasi.