Kondensator bankasi: Ta'rif, qo'llanilishi va afzalliklari

Kondensator banki - bu bir xil reytingdagi bir nechta kondensatorlardan iborat bo'lgan guruh, ular elektr tizimida elektr energiyasini saqlash uchun parallel yoki seriya ulangan holda ishlatiladi. Kondensatorlar - bu ikki metall plitalar orasiga izolyatsiya material o'rnatilgan holda elektr zaryadini saqlash qobiliyatiga ega bo'lgan qurilmalar. Kondensator banklari turli maqsadlar uchun ishlatiladi, masalan, quvvat faktorini to'g'rilash, voltajni boshqarish, garmonik filtrlash va kutilmagan holatlarni cheklash.

Quvvat faktori nima?

Quvvat faktori - bu AC (alternativ toki) quvvat tizimi taqdim etilgan quvvatni qanday darajada samarali ishlatishi haqidagi hisob-kitob. U haqiqiy quvvat (P) va namoyon bo'lgan quvvat (S) orasidagi nisbat sifatida aniqlanadi, bu yerda haqiqiy quvvat - bu yukda foydali ishni amalga oshiradigan quvvat, namoyon bo'lgan quvvat esa shema ichidagi voltaj (V) va tok (I) ko'paytmasi. Quvvat faktori ham shunday tarzda tok va voltaj orasidagi burchak (θ) kosinusiga ifodalash mumkin.

Quvvat faktori = P/S = VI cos θ

Ideal quvvat faktori 1 ga teng, bu demak, taqdim etilgan barcha quvvat foydali ishga aylanadi va shemada reaktiv quvvat (Q) yo'q. Reactiv quvvat - bu induktiv yoki kapasitiv elementlar, masalan, motorlar, transformatorlar, kondensatorlar va boshqalarining mavjudligi sababli manba va yuk orasida orqaga-qaytarish toki sifatida oqib boradigan quvvat. Reactiv quvvat hech qanday ish bajarolmaydi, lekin u qo'shimcha yo'qotmalarga sabab bo'lib, tizimning samaradorligini pasaytiradi.

Reaktiv quvvat = Q = VI sin θ

Tizimning quvvat faktori 0 dan 1 gacha bo'lishi mumkin, bu erda ulangan yuk turi va hajmi asosida farq qiladi. Past quvvat faktori katta reaktiv quvvat talabini va taqdim etilgan quvvatning yomon ishlatilishini ko'rsatadi. Yuqori quvvat faktori kam reaktiv quvvat talabini va taqdim etilgan quvvatning yaxshi ishlatilishini ko'rsatadi.

Nega quvvat faktorini to'g'rilash muhim?

Quvvat faktorini to'g'rilash - bu kondensator banklari yoki sinkron kondenserlar kabi reaktiv quvvat manbalari qo'shilishi yoki o'chirilishi orqali tizimning quvvat faktorini yaxshilash jarayoni. Quvvat faktorini to'g'rilash hem utility, hem esa iste'molchi uchun bir qator afzalliklarga ega, masalan:

• Chiziqli yo'qotmalarini kamaytirish va tizimning samaradorligini oshirish: Past kuch faktori katta elektr oqimini tizimda o'z ichiga oladi, bu esa muzlatma yo'qotmalarini (I2R) oshiradi va yuk uchindagi shiddat darajasini pasaytiradi. Kuch faktorini oshirish orqali elektr oqimi kamayadi va yo'qotmalar minimallashtiriladi, bu esa yuqori shiddat darajasi va tizimning yaxshi ishlashiga olib keladi.

• Tizimning qobilliyatini va ishonchiligini oshirish: Past kuch faktori manbadan katta nisbiy kuch talabini o'z ichiga oladi, bu esa yukga yetkaziladigan haqiqiy kuch miqdorini cheklaydi. Kuch faktorini oshirish orqali nisbiy kuch talabi kamayadi va yukka ko'proq haqiqiy kuch taqdim etilishi mumkin, bu esa tizimning yuqori qobilliyati va ishonchiligiga olib keladi.

• Komunal xizmatlar to'lovlarini va jarimalarni kamaytirish: Bir qancha komunal xizmatlar past kuch faktoriga ega bo'lgan mijozlarga qo'shimcha to'lovlar yoki jarimalar bilan hisoblashadi, chunki ular uzatma va taqsimot tarmog'iga ko'proq bosim yaratadi va ularning ishlab chiqarish xarajatlarini oshiradi. Kuch faktorini oshirish orqali bu to'lovlar yoki jarimalardan parolash yoki kamaytirish mumkin, bu esa mijozlar uchun arzonroq elektr to'lovlari ga olib keladi.

Kondensator bankasi qanday ishlaydi?

Kondensator bankasi ulangan rejimi va joylashuvi asosida tizimga reaktiv kuchni taqdim etish yoki tizimdan olish orqali ishlaydi. Kondensator bankalari ikki asosiy turda mavjud: parallel kondensator bankalari va serial kondensator bankalari.

Parallel kondensator bankalari

Parallel kondensator bankalari yuk bilan parallel ulanaladi yoki tizimning aniq nuqtalarida, masalan, transformator ustuvorlari yoki ta'minot liniyalari. Ular induktiv yuklar, masalan, motorlar, transformatorlar va boshqalar tomonidan yaratilgan paslagan reaktiv kuch (salbiy Q) ni bekor qilish yoki kamaytirish uchun oldindan reaktiv kuch (musbat Q) taqdim etadi. Bu tizimning kuch faktorini yaxshilaydi va chiziqli yo'qotmalarini kamaytiradi.

Parallel kondensator bankalari boshqa reaktiv kuch kompensatsiya qurilmalari nisbatan bir qancha afzalliklarga ega, masalan:

• Ular nisbatan oddiy, arzon va o'rnatish va himoya qilish oson.

• Ular yuk o'zgarishi yoki tizim talabi asosida yoqilishi yoki o'chirilishi mumkin.

• Ular reaktiv kuchni boshqarishda ko'proq moslashuvchanlik va aniqligini ta'minlash uchun kichik birliklarga yoki qadamlargacha ajratilishi mumkin.

• Ular yuk uchida shiddat va sifatni yaxshilaydi, lokal reaktiv yordamni taqdim etish orqali.

O'rnide, parallel kondensator bankalari quyidagi qarama-qarshiliklarga yoki cheklanmalarga ega, masalan:

• Agar ular tizimning boshqa qurilmalari bilan to'g'ri tarzda ishlanmagan yoki koordinatsiya qilinmagan bo'lsa, ular ortiqcha shiddat yoki rezonans muammolarini yaratishi mumkin.

• Agar ular to'g'ri filtrlanmagan yoki himoyalangan bo'lsa, ular tizimga garmoniklar yoki deformatsiyalarni kirg'izishi mumkin.

• Ular uzoq muddatli uzilish chiziqlari yoki tarqalgan yuklar uchun efektiv bo'lishi mumkin emas.

Seriyali kondensator banklari

Seriyali kondensator banklari yuk yoki uzilish chizig'i bilan seriyada ulanadi, bu shartda shema impedansini kamaytiradi. Ular kapasitiv yuklar, masalan, uzoq kabelelar, uzilish chiziqlari va boshqalar tomonidan yaratilgan oldin qopuvchi reaktiv quvvatni (musbat Q) bekor qilish yoki kamaytirish uchun ortiqcha reaktiv quvvat (manfiy Q) taqdim etadi. Bu tizimning voltaj nazoratini va barqarorligini yaxshilaydi.

Seriyali kondensator banklari shunt kondensator banklardan qandaydir afzalliklarga ega, masalan:

• Ular uzilish chiziqlaridagi xatolarni va voltaj pasayishini kamaytirib, uzoq uzilish chiziqlarining energiya uzatish imkoniyati va samaradorligini oshirishi mumkin.

• Ular xato yo'lining impedansini oshirish orqali tizimning qisqa zanjir akrimini va xato darajasini kamaytirishi mumkin.

• Ular natural chastotalarni va nutqalarni kamaytirish orqali tizimning doimiy javobini va dempfirovkanisini yaxshilaydi.

O'rniga, seriyali kondensator banklari quyidagi kamchiliklarga ega bo'lishi mumkin:

• Agar to'g'ri dizaynlanmagan yoki himoya qilinmagan bo'lsa, ular voltajni oshirish yoki rezonans muammolariga sabab bo'lishi mumkin. Masalan, xato holatida kondensator bo'lgan joydagi voltaj uning reyting qiymatidan 15 marta yuqori bo'lishi mumkin, bu esa kondensator yoki tizimdagi boshqa jihozlarni zarar berishi mumkin.

• Agar to'g'ri filtrlanmagan yoki kompensatsiya qilinmagan bo'lsa, ular tizimga garmoniklar yoki inhosolatlarni kirg'izishi mumkin.

• Ular past voltajli yoki tarqalgan yuklar uchun efektiv bo'lishi mumkin emas.

Kondensator banki hajmini qanday hisoblash?

Kondensator banki hajmi quyidagi faktorlardan qat'iy ravishda bog'liq bo'ladi:

• Talab qilingan quvvat ko'rsatkichini yaxshilash yoki reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish

• Tizimning voltaj darajasi va chastotasi

• Kondensator banki turi va joylashuvi (shunt yoki seriya)

• Yuk xususiyatlari va o'zgarishi

• Kondensator birliklari narxi va mavjudligi

Shunt kondensator bankasi hajmini hisoblash uchun asosiy formulasi quyidagicha:

C = Q/V2f

Bu yerda,

C - farad (F) o'lchovida kapasitivlik

Q - var (VAR) o'lchovida reaktiv quvvat

V - volt (V) o'lchovida elektr chiziqli shakli

f - gerts (Hz) o'lchovida chastota

Seriyali kondensator bankasi hajmini hisoblash uchun asosiy formulasi quyidagicha:

C = 1/(2πfX)

Bu yerda,

C - farad (F) o'lchovida kapasitivlik

f - gerts (Hz) o'lchovida chastota

X - om (Ω) o'lchovida reaktansiya

Ammo, bu formulalar faqat taqribiy va yo'qolishlar, garmonikalar, harorat va boshqa omillarni hisobga olmaydi. Shuning uchun, belgilangan qo'llanmada kondensator bankasining optimal hajmi va tuzilmasini aniqlash uchun ko'proq aniq hisob-kitoblarni va modellashtirishni talab qilinadi.

Xulosa

Kondensator bankalari elektr energiyasini saqlash va ushbu energiya oqimini elektr tarmog'ida yaxshilash uchun foydali qurilmalar hisoblanadi. Ular kerak bo'lganda reaktiv quvvatni taqdim etish yoki o'z ichiga olish orqali tizimning kuchlanish faktori, elektr chizig'i nazorati, tizimning samaradorligi, qobilyati, ishonchli va qoniroqlikini yaxshilay oladi. Kondensator bankalari maqsadi va dizayni asosida yukka parallel yoki seriyada ulanish mumkin yoki tizimning xususiy nuqtalarida. Kondensator bankalarini optimallik va xavfsizlikni ta'minlash uchun to'g'ri o'lcham, o'rnatish, himoya va xizmat ko'rsatish talab qilinadi.

Eslatma: Asl matnani hurmat qiling, axloqiy maqolalar paydalanganingiz uchun sharhlashga loyiq. Agar huquq buzilsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.