Standort von Schuntkondensatoren

Der Leistungsfaktorverbessernde Kondensator kann an der Systembusleiter, an Verteilungspunkten und direkt am Verbraucher installiert werden. Die Entscheidung sollte jedoch unter Berücksichtigung von Kosten und Nutzen getroffen werden.
In bestimmten Lasten, insbesondere in industriellen Lasten, wird die gesamte Last je nach Bedarf eingeschaltet oder ausgeschaltet. In solchen Fällen wird empfohlen, eine Kondensatorbank mit dem Speiseleiter zu installieren, der diese spezielle Last vollständig versorgt. Dieses Schema wird als Zweigkondensatorbankschema bezeichnet. Da die Kondensatorbank direkt an den Speiseleiter oder Zweig angeschlossen ist, hilft sie nicht, die Verluste im Primärsystem, von dem der Zweig ausgeht, zu reduzieren.

In diesem Schema ist jede einzelne Kondensatorbank, die mit einem individuellen Lastspeiseleiter verbunden ist, einzeln zusammen mit dem Lastspeiseleiter ein- und ausgeschaltet. Daher bietet das Schema eine bessere Kontrolle über die Blindleistung, ist aber teurer.
Obwohl die Installation einer Schaltkapazitorbank an jedem einzelnen Lastpunkt die Blindleistung jeder Last individuell kompensiert und daher eine bessere Verbesserung des Spannungsprofils, eine bessere Reduzierung der Verluste bei einzelnen Lasten und eine bessere Reduzierung der Energiekosten für einzelne Kunden bietet, ist es dennoch nicht praktikabel, da es das System komplex und teuer macht. Der Hauptgrund für die Komplexität liegt darin, dass in diesem Fall verschiedene Größen und Kapazitäten der Kondensatorbank je nach Bedarf der einzelnen Last installiert werden müssen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist es immer vorteilhafter, eine große Kondensatorbank an einem Hochspannungssystembus zu installieren, anstatt kleinere Kondensatorbanken an jedem Lastpunkt zu installieren. Obwohl die Kontrolle über die Blindleistung des Systems etwas beeinträchtigt wird, ist dies dennoch ein viel praktischerer Ansatz, wenn man Komplexität und Kosten berücksichtigt. Also haben sowohl die Kondensatorbank an der Last als auch die Kondensatorbank an den Primärsystemen ihre eigenen Vorteile. Je nach Bedarf des Systems werden beide Schemata verwendet.
Kondensatorbanken können in ∑ HV-Systemen, Hochspannungssystemen, Speiseleitern und individuellen Verteilungssystemen installiert werden.

Verteilungssystem-Kondensatorbank

In Verteilungsspeiseleitern werden Kondensatorbanken auf Masten installiert, um die Blindleistung dieses speziellen Speiseleiters zu kompensieren. Diese Banken sind normalerweise an einem der Masten montiert, an denen die Verteilungsspeiseleiter verlaufen. Die montierten Kondensatorbanken sind normalerweise durch isolierte Stromkabel mit den Freileitungsleitern verbunden. Die Größe des Kabels hängt vom Spannungsniveau des Systems ab. Das Spannungsbereich des Systems, für das eine mastmontierte Kondensatorbank installiert werden kann, reicht von 440 V bis 33 kV. Die Leistung der Kondensatorbank kann von 300 kVAR bis MVAR betragen. Die mastmontierte Kondensatorbank kann entweder eine feste Einheit oder eine geschaltete Einheit sein, je nach variabler Lastbedingung.

EHV-Schaltkapazität

In extra-hochspannungssystemen muss die erzeugte elektrische Energie möglicherweise über weite Strecken über eine Übertragungsleitung übertragen werden. Während der Übertragung der Energie kann durch den induktiven Effekt der Leitungskabel eine ausreichende Spannung abfallen. Dieser Spannungsabfall kann durch Bereitstellung einer ∑ HV-Kondensatorbank an einem ∑ HV-Umspannwerk kompensiert werden. Dieser Spannungsabfall ist maximal bei Spitzenlastbedingungen, daher sollte die in diesem Fall installierte Kondensatorbank eine Schaltsteuerung haben, um sie nach Bedarf ein- und ausschalten zu können.

Umspannwerks-Kondensatorbank

Wenn eine hohe induktive Last von einem Hoch- oder Mittelspannungsumspannwerk geliefert werden muss, sollten eine oder mehrere Kondensatorbanken geeigneter Größe an dem Umspannwerk installiert werden, um die induktive Blindleistung der gesamten Last zu kompensieren. Diese Kondensatorbanken werden durch einen Schaltapparat gesteuert und mit Blitzableitern versehen. Typische Schutzkonzepte sowie Schutzelemente werden ebenfalls bereitgestellt.

Metallgehäuse-Kondensatorbank

Für kleine und industrielle Anwendungen können auch innenliegende Kondensatorbanken verwendet werden. Diese Kondensatorbanken werden in Metallgehäusen installiert. Dieses Design ist kompakt und die Bank erfordert weniger Wartung. Die Nutzung dieser Banken ist im Vergleich zu außenliegenden Banken höher, da sie nicht der äußeren Umgebung ausgesetzt sind.

Verteilungskondensatorbank

Verteilungskondensatorbanken sind normalerweise mastmontierte Kondensatorbanken, die in der Nähe des Lastpunkts oder an Verteilungsumspannwerken installiert sind.
Diese Banken helfen nicht, den Leistungsfaktor des Primärsystems zu verbessern. Diese Kondensatorbanken sind günstiger als andere Leistungskondensatorbanken. Nicht alle Arten von Schutzkonzepten für Kondensatorbanken können für eine mastmontierte Kondensatorbank bereitgestellt werden. Obwohl eine mastmontierte Kondensatorbank eine Außenanlage ist, wird sie manchmal in einem Metallgehäuse gehalten, um sie vor äußeren Umweltbedingungen zu schützen.

Feste Kondensatorbank

Es gibt bestimmte Lasten, insbesondere bestimmte industrielle Lasten, die eine feste Blindleistung benötigen, um den Leistungsfaktor zu erreichen. In diesem Fall wird eine feste Kondensatorbank verwendet. Diese Banken haben kein separates Steuersystem, um sie einzuschalten oder auszuschalten. Diese Banken laufen mit den Speiseleitern. Die Banken sind so lange mit den Speiseleitern verbunden, wie die Speiseleiter aktiv sind.

Geschaltete Kondensatorbanken

In hochspannungssystemen ist die Kompensation der Blindleistung hauptsächlich während der Spitzenlastbedingungen des Systems erforderlich. Es könnte ein gegenteiliger Effekt auftreten, wenn die Bank während der mittleren Lastbedingungen an das System angeschlossen wird. Bei niedriger Last könnten die kapazitiven Effekte der Bank die Blindleistung des Systems erhöhen, anstatt sie zu reduzieren.
In dieser Situation muss die Kondensatorbank während der Spitzenlastbedingungen mit schlechtem Leistungsfaktor eingeschaltet und während der Niedriglastbedingungen mit hohem Leistungsfaktor ausgeschaltet werden. Hier werden geschaltete Kondensatorbanken verwendet. Wenn eine Kondensatorbank eingeschaltet wird, liefert sie dem System mehr oder weniger konstante Blindleistung. Dies hilft, den gewünschten Leistungsfaktor des Systems selbst bei Spitzenlastbedingungen aufrechtzuerhalten. Es verhindert, dass das System bei Niedriglastbedingungen überbelastet wird, da die Kondensatorbank während der Niedriglastbedingungen vom System getrennt wird. Während des Betriebs der Bank reduziert sie die Verluste sowohl der Speiseleiter als auch des Transformators des Systems, da sie direkt am primären Energiesystem installiert ist.

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