Posizione dei condensatori shunt

Il miglioratore del fattore di potenza a condensatore può essere installato sul bus di sistema, al punto di distribuzione e direttamente sul carico. Tuttavia, la decisione dovrebbe essere presa in considerazione delle spese e dell'utilità.
In alcuni carichi, principalmente nei carichi industriali, l'intero carico viene acceso o spento in base alle esigenze. In tali casi, si consiglia di installare una banca di condensatori con l'alimentatore che fornisce l'intero carico specifico. Questo schema è noto come schema di banca di condensatori a ramo. Poiché la banca di condensatori è collegata direttamente all'alimentatore o al ramo, non aiuta a ridurre le perdite nel sistema primario da cui proviene il ramo.

In questo schema, la banca di condensatori individuale collegata con l'alimentatore individuale del carico, si accende e spegne individualmente insieme all'alimentatore del carico. Pertanto, lo schema fornisce un controllo migliore sulla potenza reattiva, ma lo schema è costoso.
Anche se l'installazione di una banca di condensatori shunt in ogni singolo punto di carico, compensa la potenza reattiva di ogni carico individualmente, fornendo un miglioramento del profilo di tensione, una maggiore riduzione delle perdite individuali del carico e una maggiore riduzione della bolletta energetica del cliente individuale, non è comunque praticabile poiché rende il sistema complesso e costoso. La principale ragione della complessità è che, in quel caso, sono necessarie diverse dimensioni e capacità di banche di condensatori a seconda della domanda di ciascun carico. Per superare questa difficoltà, è sempre preferibile installare una banca di condensatori di massa a tensione elevata sul bus di sistema invece di installare piccole banche di condensatori in ogni punto di carico. Anche se il controllo sulla potenza reattiva del sistema è leggermente compromesso, rimane comunque un approccio molto più pratico in termini di complessità e costo. Quindi, la banca di condensatori al carico e la banca di condensatori nei sistemi primari hanno entrambi i loro benefici. A seconda della domanda del sistema, vengono utilizzati entrambi gli schemi.
La banca di condensatori può essere installata in sistemi ∑ HV, sistemi a tensione elevata, alimentatori e sistemi di distribuzione individuali.

Banca di Condensatori per Sistemi di Distribuzione

Nei distributori, le banche di condensatori sono installate su pali per compensare la potenza reattiva di quel particolare distributore. Queste banche sono normalmente montate su uno dei pali su cui corrono i distributori. Le banche di condensatori montate sono normalmente interconnesse con i conduttori aerei del distributore mediante cavo di potenza isolato. La dimensione del cavo dipende dalla tensione nominale del sistema. Il range di tensione del sistema per cui può essere installata una banca di condensatori su palo, può variare da 440 V a 33 kV. La potenza reattiva della banca di condensatori può variare da 300 kVAR a MVAR. La banca di condensatori su palo può essere a unità fissa o commutata a seconda delle condizioni di carico variabili.

Condensatori Shunt ad UHV

Nei sistemi ad ultra alta tensione, la energia elettrica generata può dover essere trasmessa per lunghe distanze attraverso una linea di trasmissione. Durante il tragitto, la tensione può diminuire significativamente a causa dell'effetto induttivo dei conduttori della linea. Questo calo di tensione può essere compensato fornendo una banca di condensatori UHV in una sottostazione UHV. Questo calo di tensione è massimo nelle condizioni di carico massimo, pertanto, la banca di condensatori installata in questo caso dovrebbe avere un controllo di commutazione per attivarla e disattivarla quando necessario.

Banca di Condensatori della Sottostazione

Quando è necessario fornire un carico altamente induttivo da una sottostazione ad alta o media tensione, una o più banche di condensatori di dimensioni appropriate dovrebbero essere installate nella sottostazione per compensare la potenza reattiva VAR dell'intero carico. Queste banche di condensatori sono controllate da un interruttore e dotate di parafolgori. Un tipico schema di protezione, insieme a relè di protezione, è anche fornito.

Banca di Condensatori Codificata in Metallo

Per piccole e medie sottrazioni industriali, possono essere utilizzate anche banche di condensatori di tipo interno. Queste banche di condensatori sono installate in un armadio metallico. Questo design è compatto e la banca richiede meno manutenzione. L'uso di queste banche è maggiore rispetto a quelle esterne, in quanto non sono esposte all'ambiente esterno.

Banca di Condensatori per Distribuzione

Le banche di condensatori per distribuzione sono normalmente banche di condensatori su palo installate vicino al punto di carico o installate in una sottrazione di distribuzione.
Queste banche non aiutano a migliorare il fattore di potenza del sistema primario. Queste banche di condensatori sono più economiche rispetto ad altre banche di condensatori di potenza. Non tutti i tipi di schemi di protezione per banche di condensatori possono essere forniti a una banca di condensatori su palo. Anche se la banca di condensatori su palo è di tipo esterno, talvolta viene tenuta in un contenitore metallico per proteggerla dalle condizioni ambientali esterne.

Banca di Condensatori Fissa

Ci sono certi carichi, principalmente certi carichi industriali, che richiedono una potenza reattiva fissa per soddisfare il fattore di potenza. In questo tipo di distributore, viene utilizzata una banca di condensatori fissa. Queste banche non hanno un sistema di controllo separato per accendersi o spegnersi. Queste banche funzionano con i distributori. Le banche sono collegate ai distributori finché i distributori sono attivi.

Banche di Condensatori Commutate

Nei sistemi di potenza ad alta tensione, la compensazione della potenza reattiva è principalmente richiesta durante le condizioni di carico massimo del sistema. Potrebbe esserci un effetto contrario se la banca fosse collegata al sistema in condizioni di carico medio. In condizioni di carico basso, l'effetto capacitivo della banca potrebbe aumentare la potenza reattiva del sistema invece di diminuirla.
In questa situazione, la banca di condensatori deve essere accesa durante le condizioni di carico massimo e fattore di potenza basso e deve essere spenta durante le condizioni di carico basso e fattore di potenza alto. Qui vengono utilizzate banche di condensatori commutate. Quando una banca di condensatori è accesa, fornisce una potenza reattiva più o meno costante al sistema. Aiuta a mantenere il fattore di potenza desiderato del sistema anche in condizioni di carico massimo. Evita il sovraccarico del sistema in condizioni di carico basso, poiché il condensatore è disconnesso dal sistema in condizioni di carico basso. Durante l'operazione della banca, riduce le perdite sia dei distributori che del trasformatore del sistema, poiché è installata direttamente nel sistema di potenza primario.

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