Bank sa Capacitor: Pahayag, Gamit ug Benepisyo

Ang capacitor bank usa ka grupo sa daghang capacitors nga may parehas nga rating nga gisulod sa series o parallel aron mag-store og electrical energy sa electric power system. Ang mga capacitor mao ang mga device nga mahimong mag-store og electric charge pinaagi sa pag-angkat og electric field tali sa duha ka metal plates nga gipangutanaan sa insulating material. Capacitor banks gigamit alang sa daghang kalihukan sama sa power factor correction, voltage regulation, harmonic filtering, ug transient suppression.

Ano ang Power Factor?

Ang power factor mao ang sukol sa kung pausab ang AC (alternating current) power system nagamit sa gisumpliyahan nga power. Gi-define kini isip ang ratio sa real power (P) sa apparent power (S), diin ang real power mao ang power nga nagsilbi og useful work sa load, ug ang apparent power mao ang produkto sa voltage (V) ug current (I) sa circuit. Ang power factor usahay mapahayag usab isip ang cosine sa angle (θ) tali sa voltage ug current.

Power factor = P/S = VI cos θ

Ang ideal nga power factor mao ang 1, diin ang tanang gisumpliyahan nga power gi-convert sa useful work, ug walay reactive power (Q) sa circuit. Ang reactive power mao ang power nga mobalik-balik sa source ug load tungod sa presence sa inductive o capacitive elements, sama sa motors, transformers, capacitors, etc. Ang reactive power wala mogamit og bisan unsa nga trabaho, apan nagdala og extra losses ug namain sa efficiency sa system.

Reactive power = Q = VI sin θ

Ang power factor sa usa ka system mahimong maka-range gikan sa 0 hangtod sa 1, depende sa klase ug damo sa load nga gisulod dito. Ang lawas nga power factor nagpakita og mataas nga reactive power demand ug poor utilization sa gisumpliyahan nga power. Ang taas nga power factor nagpakita og lawas nga reactive power demand ug mas maayo nga utilization sa gisumpliyahan nga power.

Bakit Importante ang Power Factor Correction?

Ang power factor correction mao ang proseso sa pag-improve sa power factor sa usa ka system pinaagi sa pag-add o pag-remove sa reactive power sources, sama sa capacitor banks o synchronous condensers. Ang power factor correction adunay daghang benefits para sa utility ug consumer, sama sa:

• Pag-reduce sa line losses ug pag-improve sa system efficiency: Ang lawas nga power factor nagpakita og mataas nga current flow sa system, diin nag-increase ang resistive losses (I2R) ug nag-reduce ang voltage level sa load end. Pinaagi sa pag-increase sa power factor, ang current flow gi-reduce, ug ang losses gi-minimize, resulta mao ang mas taas nga voltage level ug mas maayo nga system performance.

• Pag-increase sa system capacity ug reliability: Ang lawas nga power factor nagpakita og mataas nga apparent power demand gikan sa source, diin nag-limit sa amount sa real power nga mahimo ipadayon sa load. Pinaagi sa pag-increase sa power factor, ang apparent power demand gi-reduce, ug mas daghan nga real power mahimo ipadayon sa load, resulta mao ang mas taas nga system capacity ug reliability.

• Pag-reduce sa utility charges ug penalties: Daghang utilities nag-charge extra fees o nag-impose penalties sa consumers nga may lawas nga power factor, tungod kay sila nag-dala og mas dako nga burden sa transmission ug distribution network ug nag-increase sa ilang operational costs. Pinaagi sa pag-increase sa power factor, ang mga charges o penalties mahimo ig-avoid o gi-reduce, resulta mao ang mas lawas nga electricity bills sa consumers.

Paano Nagtrabaho ang Capacitor Bank?

Ang capacitor bank nagtrabaho pinaagi sa pag-provide o pag-absorb sa reactive power sa o gikan sa system, depende sa iyang connection mode ug location. Adunay duha ka main types sa capacitor banks: shunt capacitor banks ug series capacitor banks.

Shunt Capacitor Banks

Ang shunt capacitor banks gisulod in parallel sa load o sa specific points sa system, sama sa substations o feeders. Sila naghatag og leading reactive power (positive Q) aron cancel out o reduce ang lagging reactive power (negative Q) gikan sa inductive loads, sama sa motors, transformers, etc. Kini nag-improve sa power factor sa system ug nag-reduce sa line losses.

Ang shunt capacitor banks adunay daghang advantages sa uban pang types sa reactive power compensation devices, sama sa:

• Silay relatyibong simple, cheap, ug easy sa pag-install ug maintenance.

• Silay mahimo switch on o off depende sa variation sa load o requirement sa system.

• Silay mahimo divide sa smaller units o steps aron mas flexible ug accurate sa reactive power control.

• Silay mahimo improve ang voltage stability ug quality sa load end pinaagi sa pag-hatag og local reactive support.

Subay ni, ang shunt capacitor banks usahay adunay uban pang disadvantages o limitations, sama sa:

• Silay mahimo cause overvoltage o resonance problems kon dili proper designed o coordinated sa uban pang devices sa system.

• Silay mahimo introduce harmonics o distortions sa system kon dili proper filtered o protected.

• Silay dili effective para sa long transmission lines o distributed loads.

Series Capacitor Banks

Ang series capacitor banks gisulod in series sa load o transmission line, reducing the effective impedance sa circuit. Sila naghatag og lagging reactive power (negative Q) aron cancel out o reduce ang leading reactive power (positive Q) gikan sa capacitive loads, sama sa long cables, transmission lines, etc. Kini nag-improve sa voltage regulation ug stability sa system.

Ang series capacitor banks adunay uban pang advantages sa shunt capacitor banks, sama sa:

• Silay mahimo increase ang power transfer capability ug efficiency sa long transmission lines pinaagi sa pag-reduce sa line losses ug voltage drop.

• Silay mahimo reduce ang short-circuit current ug fault level sa system pinaagi sa pag-increase sa impedance sa fault path.

• Silay mahimo improve ang transient response ug damping sa system pinaagi sa pag-reduce sa natural frequency ug oscillations.

Subay ni, ang series capacitor banks usahay adunay uban pang disadvantages o limitations, sama sa:

• Silay mahimo cause overvoltage o resonance problems kon dili proper designed o protected. For example, during a fault condition, the voltage across the capacitor may rise up to 15 times its rated value, which can damage the capacitor or other equipment in the system.

• Silay mahimo introduce harmonics o distortions sa system kon dili proper filtered o compensated.

• Silay dili effective para sa low voltage o distributed loads.

Paano Pagkuha sa Size sa Capacitor Bank?

Ang size sa capacitor bank depende sa daghang factors, sama sa:

• Ang desired power factor improvement o reactive power compensation

• Ang voltage level ug frequency sa system

• Ang type ug location sa capacitor bank (shunt o series)

• Ang load characteristics ug variation

• Ang cost ug availability sa capacitor units

Ang basic formula sa pagkuha sa size sa shunt capacitor bank mao ang: