Kondensatora bankejo estas grupo de pluraj kondensatoroj de la sama valoro, kiuj estas konektitaj en serion aŭ paralele por konservi elektran energion en elektra energiisistemo. Kondensatoroj estas aparatoj, kiuj povas konservi elektran ŝargon per kreado de elektra kampo inter du metalaj tavoloj, apartigitaj per izolanta materialo. Kondensatoraj bankejoj estas uzataj por diversaj celoj, kiel potencfaktoro-korekto, voltagegulado, harmonia filtriĝo, kaj transienta supreso.
Potencfaktoro estas mezuro de tio, kiom efike AC (alternanta strumo) energisistemo uzas la provizitan potencon. Ĝi estas difinita kiel la rilatumo de vera potenco (P) al aparenta potenco (S), kie vera potenco estas la potenco, kiu faras utilan laboron en la ŝarĝo, kaj aparenta potenco estas la produto de voltage (V) kaj strumo (I) en la cirkvito. Potencfaktoro ankaŭ povas esti esprimita kiel la kosinuso de la angulo (θ) inter voltage kaj strumo.
Potencfaktoro = P/S = VI cos θ
La ideala potencfaktoro estas 1, kio signifas, ke ĉiuj provizita potenco estas konvertita en utilan laboron, kaj ne estas reakta potenco (Q) en la cirkvito. Reakta potenco estas la potenco, kiu fluas antaŭen kaj malantaŭen inter la fonto kaj la ŝarĝo pro la ekzisto de induktivaj aŭ kapacitivaj elementoj, kiel motoroj, transformiloj, kondensatoroj, etc. Reakta potenco ne faras iun ajn laboron, sed ĝi kaŭzas ekstraĵperdojn kaj reduktas la efikecon de la sistemo.
Reakta potenco = Q = VI sin θ
La potencfaktoro de sistemo povas variigiĝi de 0 ĝis 1, depende de la tipo kaj kvanto de ŝarĝo konektita al ĝi. Malalta potencfaktoro indikas altan reaktan potencpeton kaj malbonan utiligon de la provizita potenco. Alta potencfaktoro indikas malaltan reaktan potencpeton kaj pli bonan utiligon de la provizita potenco.
Potencfaktorkorekto estas la procezo de plibonigo de la potencfaktoro de sistemo per aldono aŭ forigo de reaktaj potencfontoj, kiel kondensatoraj bankejoj aŭ sinkronaj kondensiloj. Potencfaktorkorekto havas plurajn avantaĝojn por ambaŭ la utiliganto kaj la konsumanto, kiel:
Malpliiĝo de liniperdoj kaj plibonigo de sistemeffektiveco: Malalta potencfaktoro signifas altan strumfluon en la sistemo, kiu pligrandigas la rezistancajn perdojn (I2R) kaj reduktas la voltagnivelon ĉe la ŝarĝofinejo. Per pligrandigo de la potencfaktoro, la strumfluon malpliiĝas, kaj la perdoj minimumiĝas, rezultante en pli alta voltagnivelo kaj pli bona sistemapero.
Pligrandigo de sistemokapablo kaj fidindeco: Malalta potencfaktoro signifas altan aparentan potencpeton de la fonto, kiu limigas la kvanton de vera potenco, kiun oni povas liveri al la ŝarĝo. Per pligrandigo de la potencfaktoro, la aparenta potencpeto malpliiĝas, kaj pli da vera potenco povas esti liverita al la ŝarĝo, rezultante en pli alta sistemokapablo kaj fidindeco.
Malpliiĝo de utiligantokromadoj kaj sankcioj: Multaj utiligantoj ŝargos ekstrapagojn aŭ impozos sankciojn por konsumantoj, kiuj havas malaltan potencfaktoron, ĉar ili kaŭzas pli grandan ŝarĝon sur la transmitan kaj distribuan reton kaj pligrandigas iliajn operaciajn kostojn. Per pligrandigo de la potencfaktoro, tiuj ŝargoj aŭ sankcioj povas esti evititaj aŭ malpliiĝitaj, rezultante en pli malaltaj elektraj biletoj por konsumantoj.
Kondensatora bankejo funkcias per provizado aŭ absorbo de reakta potenco al aŭ el la sistemo, depende de sia konektmodego kaj loko. Estas du ĉefaj tipoj de kondensatoraj bankejoj: shunt-kondensatoraj bankejoj kaj serie-konektitaj kondensatoraj bankejoj.
Shunt-kondensatoraj bankejoj estas konektitaj paralele kun la ŝarĝo aŭ je specifaj punktoj en la sistemo, kiel substacioj aŭ alimentiloj. Ili provizas antaŭan reaktan potencon (pozitivan Q) por nuligi aŭ malpliiĝigi la postan reaktan potencon (negativan Q) kaŭzitan de induktivaj ŝarĝoj, kiel motoroj, transformiloj, etc. Tio plibonigas la potencfaktoron de la sistemo kaj malpliiĝigas liniperdojn.
Shunt-kondensatoraj bankejoj havas plurajn avantajojn super aliaj tipoj de reaktaj potenc-kompensaĵoj, kiel:
Ili estas relative simplaj, malmultekostaj kaj facila instaligi kaj prizorgi.
Ili povas esti ŝaltitaj en aŭ el la cirkvito laŭ la ŝarĝovario aŭ sistempremo.
Ili povas esti dividitaj en pli malgrandaj unuoj aŭ paŝoj por provizi pli da fleksebleco kaj akurateco en reaktan potenc-regilon.
Ili povas plibonigi la voltagestabilecon kaj kvaliton ĉe la ŝarĝofinejo per provizio de lokala reakta subteno.
Tamen, shunt-kondensatoraj bankejoj ankaŭ havas kelkajn malavantaĝojn aŭ limigojn, kiel:
Ili povas kaŭzi overvoltagon aŭ resoncan problemon se ne prave disegnitaj aŭ koordinitaj kun aliaj aparatoj en la sistemo.
Ili povas enkonduki harmoniojn aŭ distorsiojn en la sistemon se ne prave filtritaj aŭ protektitaj.
Ili povas ne esti efikaj por longaj transmitlinioj aŭ distribuitaj ŝarĝoj.
Serie-konektitaj kondensatoraj bankejoj estas konektitaj en serion kun la ŝarĝo aŭ la transmitlinio, reduktante la efektivan impedancan valoron de la cirkvito. Ili provizas postan reaktan potencon (negativan Q) por nuligi aŭ malpliiĝigi la antaŭan reaktan potencon (pozitivan Q) kaŭzitan de kapacitivaj ŝarĝoj, kiel longaj kaboloj, transmitlinioj, etc. Tio plibonigas la voltagreguladon kaj stabilecon de la sistemo.
Serie-konektitaj kondensatoraj bankejoj havas kelkajn avantajojn super shunt-kondensatoraj bankejoj, kiel:
Ili povas pligrandigi la potenctransferkapablon kaj efikecon de longaj transmitlinioj per reduktado de liniperdoj kaj voltagfallon.
Ili povas malpliiĝigi la kortcircuitan strumon kaj defektan nivelon de la sistemo per pligrandigo de la impedanco de la defektpado.
Ili povas plibonigi la transientan respondon kaj amortadon de la sistemo per reduktado de la natura frekvenco kaj osciloj.
Tamen, serie-konektitaj kondensatoraj bankejoj ankaŭ havas kelkajn malavantaĝojn aŭ limigojn, kiel:
Ili povas kaŭzi overvoltagon aŭ resoncan problemon se ne prave disegnitaj aŭ protektitaj. Ekzemple, dum defektkondiĉo, la voltago trans la kondensatoro povas altiĝi ĝis 15 fojojn ĝia nombrata valoro, kio povas damaĝi la kondensatoron aŭ alian aparaton en la sistemo.
Ili povas enkonduki harmoniojn aŭ distorsiojn en la sistemon se ne prave filtritaj aŭ kompensitaj.
Ili povas ne esti efikaj por malaltavoltaj aŭ distribuitaj ŝarĝoj.
