並列コンデンサの位置
電力係数改善用コンデンサは、システムバス、配電点、または負荷自体に設置できます。ただし、費用と利便性を考慮に入れて決定する必要があります。
特定の負荷、特に産業負荷では、必要に応じて全体の負荷がオンまたはオフになります。このような場合、この特定の負荷全体を供給するフィーダーにコンデンサバンクを設置することをお勧めします。この方式はブランチコンデンサバンク方式と呼ばれています。コンデンサバンクが直接フィーダーやブランチに接続されているため、そのブランチが出てきた一次システムでの損失を減らすことはありません。
この方式では、個々の負荷フィーダーに接続された個々のコンデンサバンクが、負荷フィーダーとともに個別にオンおよびオフされます。したがって、この方式は無効電力をより適切に制御することができますが、費用がかかります。
個々の負荷ポイントにシャントコンデンサバンクを設置することで、個々の負荷の無効電力を個別に補償し、電圧プロファイルの改善、個々の負荷損失の削減、個々の顧客の電気料金の削減が可能になりますが、それでも複雑で高価になるため実際には適用されません。複雑さの主な理由は、個々の負荷の要求に応じて異なるサイズと容量のコンデンサバンクを設置する必要があることです。この困難を克服するために、個々の負荷ポイントに小さなコンデンサバンクを設置する代わりに、高電圧バスシステムに大規模なコンデンサバンクを設置することが好ましいです。これにより、システムの無効電力の制御が少し妥協されるかもしれませんが、複雑さとコストの観点からは実用的なアプローチです。したがって、負荷と一次システムの両方にあるコンデンサバンクにはそれぞれメリットがあります。システムの要求に応じて、両方の方式が使用されます。
コンデンサバンクは、ΣHVシステム、高電圧システム、フィーダー、および個々の配電システムに設置できます。
配電システム用コンデンサバンク
配電フィーダー用コンデンサバンクは、ポール上に設置され、その特定のフィーダーの無効電力を補償します。これらのバンクは通常、配電フィーダーが走るポールの一つに取り付けられます。取り付けられたコンデンサバンクは通常、絶縁された電力ケーブルによって空中フィーダー導体と接続されています。ケーブルのサイズはシステムの電圧レーティングによって異なります。ポールに取り付けることができるコンデンサバンクの電圧範囲は440Vから33kVまでです。コンデンサバンクのレーティングは300kVARからMVARまでです。ポール取り付け型コンデンサバンクは、変動する負荷条件に応じて固定ユニットまたはスイッチ付きユニットにすることができます。
EHVシャントコンデンサ
超高電圧システムでは、発生した電力が送電線を通じて長距離に渡って送られることがあります。電力の送電中に、線路導体のインダクティブ効果により十分な電圧が低下することがあります。この電圧降下は、ΣHV変電所にΣHVコンデンサバンクを設置することで補償することができます。この電圧降下はピーク負荷条件下で最大となるため、この場合に設置するコンデンサバンクには、必要に応じてオンおよびオフできる切り替え制御が必要です。
変電所用コンデンサバンク
高電圧または中電圧変電所から高インダクティブ負荷を供給する必要がある場合、適切なサイズの1つ以上のコンデンサバンクを変電所に設置して、全負荷の無効VARを補償する必要があります。これらのコンデンサバンクは、回路遮断器で制御され、避雷器が付属しています。典型的な保護方式と保護リレーも提供されています。
金属エンコーダコンデンサバンク
小規模および産業用の室内型コンデンサバンクも使用できます。これらのコンデンサバンクは金属キャビネットに設置されます。この設計はコンパクトで、メンテナンスが少ないです。これらは外部環境に晒されないため、屋外バンクよりも多くの用途があります。
配電用コンデンサバンク
配電用コンデンサバンクは通常、負荷ポイント近くまたは配電サブトラクションに設置されたポール取り付け型コンデンサバンクです。
これらのバンクは一次システムの電力係数を改善することはできません。これらのコンデンサバンクは他の電力コンデンサバンクよりも安価です。すべてのタイプの保護方式をポール取り付け型コンデンサバンクに提供することはできません。ポール取り付け型コンデンサバンクは屋外タイプですが、時には外部環境条件から保護するために金属製のエンクロージャーに入れることもあります。
固定コンデンサバンク
特定の負荷、特に特定の産業負荷では、電力係数を満たすために一定の無効電力を必要とします。このタイプのフィーダーには固定コンデンサバンクが使用されます。これらのバンクには、オンまたはオフするための個別の制御システムはありません。これらのバンクはフィーダーと共に動作します。フィーダーが通電している限り、これらのバンクはフィーダーに接続されます。
切り替え可能なコンデンサバンク
高電圧電力システムでは、主にシステムのピーク負荷条件下で無効電力の補償が必要です。中間負荷条件下でバンクをシステムに接続すると逆効果が生じることがあります。低負荷条件下では、バンクの容量効果により、システムの無効電力が増加する可能性があります。
このような状況では、ピーク負荷条件下で電力係数が低いときにコンデンサバンクをオンにし、低負荷条件下で電力係数が高いときにオフにする必要があります。ここで切り替え可能なコンデンサバンクが使用されます。コンデンサバンクがオンになると、システムにほぼ一定の無効電力を提供します。これにより、ピーク負荷条件下でもシステムの所望の電力係数を維持することができます。低負荷条件下でのシステムの過電圧を防ぐため、コンデンサは低負荷条件下でシステムから切断されます。バンクの動作中に、一次電力システムに直接設置されているため、フィーダーとトランスフォーマーの損失を削減します。
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