Kondensadore-bankua: Definizioa Erabilera eta Abantailak

Kondensadore banku bat hainbat kondensadore berdintasuneko kalifikazioarekin zerrendan edo paraleloan konexatutako taldea da elektrikoa gordeko duen elektrikoaren sisteman. Kondensadoreak elektrikoa gordeko dituzten gailuak dira bi metal plakan artean insulatzaile baten bidez sortutako elektrikoaren bitartez. Kondensadore bankuak erabiltzen dira zenbait helbururako, hala nola indarraren faktorea zuzendu, tentsioa kudeatu, harmonikoak iragaztu eta transienteak supresatu.

Zer da Indarraren Faktorea?

Indarraren faktorea AC (alternatiboa) sistema elektrikoak emandako indarraren erabilera efizientziaren neurria da. Puntu askotan definizioa P (indarra erreala) eta S (indarra osoa) arteko arrazoia da, non indarra erreala jarduerarik egiten duen karga eta indarra osoa tentsioa (V) eta intentsioa (I) arteko biderkadura den. Indarraren faktorea tentsioaren eta intentsioaren arteko angeluaren (θ) kosinua bezala ere adieraz daiteke.

Indarraren faktorea = P/S = VI cos θ

Indarraren faktorearen balio ideala 1 da, hau da, emandako guztiak lan balioko du eta sistema batean ez dago indarra reaktibo (Q). Indarra reaktibo motoreen, transformadoreen, kondensadoreen, etab. inductiboki edo kapazitateari dagokion elementuen bidez itzultzen da iturburu eta karga artean. Indarra reaktiboa ez du lanik egin, baina ekstra galereak eragin eta sistemaren efizientzia murrizten ditu.

Indarra reaktiboa = Q = VI sin θ

Sistemaren indarraren faktorea 0etik 1ra doa, konektatutako kargaren mota eta kopuruan oinarrituta. Indarraren faktore txikiak indarra reaktiboko eskaintza handiak eta emandako indarraren erabilera txarra adierazten ditu. Indarraren faktore handiak indarra reaktiboko eskaintza txikiak eta emandako indarraren erabilera hobea adierazten ditu.

Zertarako Da Indarraren Faktorearen Zuzenketa Garrantzitsu?

Indarraren faktorearen zuzenketa sistema baten indarraren faktorea zuzendeko prozesua da kondensadore bankuak edo sinkroniko kondensadoreak gehituz edo kenduz. Indarraren faktorearen zuzenketa utilitatearentzat eta kontsumidorarentzat hainbat abantaila ditu, hala nola:

• Lerro galereak murriztu eta sistemaren efizientzia hobetu: Indarraren faktore txikiak intentsio handiak adierazten ditu, hau intentsioen galereak (I2R) handitzen ditu eta lerroaren tensioa murriztu. Indarraren faktore handiak intentsioak murriztu eta galereak minimizatu, hau tensio handiagoa eta sistemaren funtzionamendu hobea ematen du.

• Sistemaren kapasitatea eta fidagarritasuna handitu: Indarraren faktore txikiak indarra osoaren eskaintza handiak adierazten ditu, hau reala indarraren eskaintza murriztu. Indarraren faktore handiak indarra osoaren eskaintza murriztu eta reala indarra gehiago ematen die, hau sistemaren kapasitatea eta fidagarritasuna handitu.

• Utilitateen kostuak eta penalizazioak murriztu: Askotan utilitateek kontsumidorri indarraren faktore txikia dutenei kostu gehigarriak edo penalizazioak ematen dizkie, horiek transmitzio eta banaketako sarrera eskaintza gehiago eta kostu operatibo handiagoak eragiten dituztelako. Indarraren faktore handiak kostu horiek edo penalizazioak saihestu edo murriztu, hau elektrikorako ordaindu beharreko prezio txikiagoa ematen die kontsumidorri.

Nola Funtzionatzen Dute Kondensadore Bankuak?

Kondensadore bankuak sistema batean indarra reaktiboa eman edo hartzeaz funtzionatzen dute, konexatze moduan eta kokapenaren arabera. Bi motatako kondensadore banku daude: shunt kondensadore bankuak eta serieko kondensadore bankuak.

Shunt Kondensadore Bankuak

Shunt kondensadore bankuak paraleloan kargarekin edo sistemako punturen batetan, hala nola subestazioetan edo alimentazio lineean konexatzen dira. Motorren, transformadoreen, etab. inductiboki izandako indarra reaktiboa (negatiboa) kentzeko edo murrizteko indarra reaktiboa (positiboa) eman dute. Honek sistemaren indarraren faktorea hobetzen du eta lerro galereak murriztu.

Shunt kondensadore bankuak beste indarra reaktiboko kompentsazio gailuetako gaineko hainbat abantaila dituzte, hala nola:

• Honaurrez errazak, arinak eta instalatzeko eta mantentzeko errazak dira.

• Kargaren aldaketaren edo sistemaren beharrezkoa dela aldi berean aktibatu edo desaktibatu daitezke.

• Zatitzakeen unitate txikiagoetan edo pausetan zatitu daitezke indarra reaktiboko kontrola zehatzagoa eta osoa egiteko.

• Tentsioaren estabilitatea eta kalitatea kargaren amaieran hobetzen dute indarra reaktiboko laguntza lokala eman dezan.

Baina, shunt kondensadore bankuak hainbat desabantaila edo murrizketak dituzte, hala nola:

• Ez direla diseinatu edo beste gailu batzuekin koordinatu bada, tentsio handiak edo resonantziak sor ditzakete.

• Filtratu edo babestu ez badira, harmonikoak edo distorsioak sartu ditzakete sistemara.

• Erlazio luzeentzat edo banatutako kargentzat ez direla oso eraginkorrak.

Serieko Kondensadore Bankuak

Serieko kondensadore bankuak kargaren edo transmitzio linearen seriean konexatzen dira, reduzituz sistema honen impedantzia effektiboa. Kondensadore luzeak, transmitzio lineak, etab. kapazitateari izandako indarra reaktiboa (positiboa) kentzeko edo murrizteko indarra reaktiboa (negatiboa) eman dute. Honek sistema honen tentsioaren regulazioa eta estabilitatea hobetzen ditu.

Serieko kondensadore bankuak shunt kondensadore bankuekin alderatuta hainbat abantaila dituzte, hala nola:

• Transmitzio line luzeentzat indarra transferatzeko eta efizientasunaren kapasitatea handitu dezke, lerro galereak murriztuz eta tentsio jaitsia.

• Akats mota baten bidezko impedantzia handituz sistema honen akats mota eta tasa murriztu dezke.

• Sistema honen transientearen erantzuna eta amortigatzea hobetu dezke frekuencia naturala eta oszilazioak murriztuz.

Baina, serieko kondensadore bankuak hainbat desabantaila edo murrizketak dituzte, hala nola:

• Ez direla diseinatu edo babestu bada, tentsio handiak edo resonantziak sor ditzakete. Adibidez, akats mota baten bidez kondensadorearen tentsioa bere balio kalkulaturaren 15 aldiz igotu dezake, hau kondensadorearen edo sistemako beste tresna batzuen zatirik handiena daiteke.

• Filtratu edo kompentsatu ez badira, harmonikoak edo distorsioak sartu ditzakete sistemara.

• Tentsio baxuko edo banatutako kargentzat ez direla oso eraginkorrak.

Nola Kalkulatu Kondensadore Bankuaren Tamaina?

Kondensadore banku baten tamaina hainbat faktoreen mendean dago, hala nola: