Sinchroniniai kondensatoriai nėra nauji, bet paprastai naudojami nuo šeštojo dešimtmečio energijos sistemoms stabilizuoti. Sinchroniniai kondensatoriai yra didelės mašinos, kurios labai laisvai sukasi ir gali sugerti arba generuoti reaktyviąją galią, kad stabilizuotų ir sustiprintų energijos sistemą. Šie kondensatoriai padeda, kai yra kokių nors apkrovos pokyčių, nes jie padidina tinklo inerciją. Sinchroniniame kondensatoriuje kaupiama kinetinė energija aprūpina visą maitinimo sistemos inerciją ir yra labai naudinga dažnio valdymo požiūriu. Šiame straipsnyje aptariama apžvalga sinchroninis kondensatorius – darbas ir jo pritaikymai.
Kas yra sinchroninis kondensatorius?
Per daug susijaudinęs sinchroninis variklis kuris veikia be apkrovos, yra žinomas kaip sinchroninis kondensatorius. Šis kondensatorius yra nuolatinės srovės sužadinimo sinchroninė mašina, kurios velenas nėra prijungtas prie jokios pavaros įrangos. Šis kondensatorius taip pat žinomas kaip sinchroninis kompensatorius arba sinchroninis kondensatorius . Šis prietaisas užtikrina geresnį stabilumą ir įtampos reguliavimą generuodamas arba sugerdamas nuolat reguliuojamą reaktyviąją galią, pagerina trumpojo jungimo stiprumą ir dažnio stabilumą, tiekdamas sinchroninę inerciją.
Pagrindinis sinchroninio kondensatoriaus tikslas yra panaudoti mašinos reaktyviosios galios valdymo galimybes ir sinchroninę inerciją. Energijos sistema apima patrauklų alternatyvų sprendimą kondensatorių blokams, nes gali nuolat reguliuoti reaktyviosios galios dydį. Šie kondensatoriai puikiai tinka valdyti įtampą ilgose perdavimo linijose arba tinkluose per didelę galios elektroninių prietaisų sklaidą ir tinkluose, kur yra didelis pavojus „atskirti“ nuo pagrindinio tinklo.
Sinchroninio kondensatoriaus dizainas
Sinchroninis kondensatorius yra suprojektuotas iš skirtingų komponentų, tokių kaip statorius, rotorius, žadintuvas, amor audinių apvija ir rėmas. Sinchroninis variklis turi 3 fazių statorių, kuris yra analogiškas indukciniam varikliui. Vienetas prasideda kaip an indukcinis variklis su amortizatoriaus apvija, kuri turi slysti, kad sukurtų pradinį sukimo momentą.
Sinchroniniams varikliams nuolatinė srovė tiekiama į rotoriaus lauko apviją, vadinamą žadintuvu. Jis yra išdėstytas ant sinchroninio variklio veleno. Rotorius su lygiu polių skaičiumi, kaip ir statorius, tiekiamas per nuolatinės srovės šaltinį. Rotoriaus srovė sukuria šiaurės-pietų magnetinių polių jungtį rotoriaus polių porose, leisdama rotoriui „užsifiksuoti“ sukamojo statoriaus srautu. Rėmas yra išorinė mašinos dalis ir pagamintas iš ketaus.
Kaip veikia sinchroninis kondensatorius?
Kadangi sinchroninio kondensatoriaus darbas yra panašus į sinchroninio variklio principą. Šio variklio veikimo principas yra judesio EMF, o tai reiškia, kad laidininkas linkęs suktis dėl magnetinio lauko poveikio. Čia yra du būdai, kaip užtikrinti magnetinį lauką, pvz., 3 fazių kintamosios srovės tiekimą ir stabilų nuolatinės srovės maitinimą. statorius .
Pagrindinė priežastis, dėl kurios reikia numatyti du sužadinimo būdus, yra ta, kad jis gali suktis sinchroniniu greičiu, nes variklis tiesiog veikia magnetinio lauko blokavimu, kuris sukuriamas dėl statoriaus ir nuolatinės srovės lauko apvijos.
Nuolatinės srovės lauko sužadinimo pasikeitimas gali sukelti skirtingus režimus. Taigi toliau aptariami sinchroninio kondensatoriaus veikimo režimai.
Iš pradžių padidinus nuolatinės srovės tiekimą, armatūros srovė sumažėja ir rodo, kad statorius naudoja mažą srovę srautui generuoti, o sinchroninis variklis naudoja mažiau reaktyviosios srovės, todėl jis vadinamas nepakankamo sužadinimo režimu.
Toliau didėjant nuolatinės srovės lauko sužadinimui, taškas ateina ten, kur inkaro srovė yra maža ir variklis dirba vienodu galios koeficientu (PF). Viso lauko sužadinimo reikalavimus atitinka nuolatinės srovės šaltinis. Taigi šis režimas žinomas kaip normalaus sužadinimo režimas.
Be to, padidinkite lauko srovę su nuolatinės srovės tiekimu, tada srautas pernelyg padidės ir, kad jį kompensuotų, statorius pradės tiekti reaktyviąją galią, o ne ją sugers. Taigi sinchroninis variklis ima pagrindinę srovę.
Sinchroninis kondensatorius vs kondensatoriaus blokas
Skirtumas tarp sinchroninio kondensatoriaus vs a kondensatorių bankas apima toliau nurodytus dalykus.
| Sinchroninis kondensatorius |
Kondensatorių bankas |
| Tai nuolatinės srovės sužadinamas sinchroninis variklis, naudojamas galios koeficientui pagerinti ir galios koeficientas korekcija elektros linijose, tiesiog sujungiant jas su perdavimo linijomis. | Kondensatorių bankas yra nuosekliai išdėstytų kondensatorių rinkinys (arba) lygiagrečiai deriniai. Kondensatorių blokai daugiausia naudojami galios koeficiento korekcijai ir reaktyviosios galios kompensavimui elektros pastotėse. |
| Jis taip pat žinomas kaip sinchroninis kompensatorius arba sinchroninis kondensatorius. | Jis taip pat žinomas kaip kondensatoriaus blokas. |
| Ne kaip statinio kondensatoriaus bloke, sinchroninio kondensatoriaus reaktyviosios galios dydis gali būti nuolat reguliuojamas. | Reaktyvioji galia iš statinio elektros kondensatorių bankas sumažėja, kai sumažėja tinklo įtampa, o sinchroninis kondensatorius padidina reaktyviąją galią, kai įtampa mažėja. |
| Sinchroninio kondensatoriaus tarnavimo laikas yra ilgesnis, palyginti su kondensatoriaus bloku. | Kondensatoriaus bloko tarnavimo laikas yra mažas. |
| Jie užtikrina geresnį našumą aukštos įtampos sistemoje, palyginti su kondensatorių banku. | Jie užtikrina mažesnį našumą aukštos įtampos sistemoje. |
| Tai brangesnis nei kondensatoriaus bankas. | Tai ekonomiška. |
Fazės diagrama
The sinchroninio kondensatoriaus fazoriaus diagrama parodyta žemiau. Kai sinchroninis variklis paprastai yra per daug sužadinamas, jam reikia didžiausios galios koeficiento srovės. Jei šis variklis veikia be apkrovos, kai apkrovos kampas „δ“ yra labai mažas ir jis yra per daug sužadintas, pavyzdžiui, Eb > V, tada PF kampas padidės beveik iki 90 laipsnių. Taigi, šis variklis veikia apytiksliai „0“ pirmaujančia PF sąlyga, kuri parodyta šioje fazoriaus diagramoje.
Ši charakteristika yra susijusi su tipiniu kondensatoriumi, kuris naudoja pagrindinę PF srovę. Taigi per daug sužadintas variklis, dirbantis be apkrovos, yra žinomas kaip sinchroninis kondensatorius. Tai yra pagrindinė savybė, nes kuris variklis naudojamas kaip galios didinimo įtaisas arba fazinis patobulinimas.
Privalumai ir trūkumai
The sinchroninio kondensatoriaus pranašumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Tai gali padidinti sistemos inerciją.
- Trumpalaikės perkrovos pajėgumas gali būti padidintas.
- Žemos įtampos pravažiavimas.
- Greitas atsakymas
- Papildomas trumpojo jungimo stiprumas.
- Harmonikų nėra.
- Reaktyvioji galia yra nuolat reguliuojama.
- Jis nereikalauja priežiūros.
- Galima išlaikyti aukštą saugumo lygį.
- Jis turi ilgą tarnavimo laiką.
- Gedimus galima lengvai pašalinti.
- Srovės, traukiamos per variklį, dydį galima lengvai pakeisti keičiant lauko sužadinimą bet kokiu dydžiu. Taigi tai padeda pasiekti nenuoseklų galios koeficiento valdymą.
- Variklio apvijų šiluminis stabilumas yra didelis trumpojo jungimo srovėms.
The sinchroninio kondensatoriaus trūkumai įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Tai brangu.
- Jis sukuria triukšmą.
- Variklyje yra didžiulių nuostolių.
- Tai užima daugiau vietos.
- Tam reikia nuolatinio aušinimo.
- Lauko srovė turi būti nuolat tikrinama.
- Jis neturi savaiminio paleidimo sukimo momento, todėl; turi būti suteikta pagalbinė įranga.
Programos
Sinchroninių kondensatorių panaudojimas arba pritaikymas apima šiuos dalykus.
- Tipiškos programos daugiausia apima HVDC, vėjo arba saulės energiją, tinklo palaikymą ir reguliavimą.
- Jie naudojami tiek perdavimo, tiek paskirstymo įtampos lygiuose, siekiant padidinti stabilumą ir išlaikyti įtampą pageidaujamoje ribose, kai keičiasi apkrovos sąlygos ir nenumatytos situacijos.
- Šie kondensatoriai naudojami elektros energijos sistemose įtampos valdymui ilgą laiką perdavimo linijos , ypač perdavimo linijoms, turinčioms gana aukštą indukcinės reaktyvumo ir varžos santykį.
- Jis naudojamas elektros linijose, siekiant padidinti galios koeficientą (P.F) ir PF korekciją, tiesiog sujungiant jį su perdavimo linijomis.
- Šie kondensatoriai naudojami hibridinėse energijos sistemose.
- Šie kondensatoriai elgiasi kaip kintamasis kondensatorius arba kintamasis induktorius , naudojamas elektros perdavimo sistemose linijos įtampai valdyti.
Kodėl jis vadinamas sinchroniniu kondensatoriumi?
Kai sinchroninis variklis be apkrovos yra per daug sužadinamas, jis veikia kaip kondensatorius, nes pradeda naudoti pirmaujančią srovę be apkrovos. Taigi, sinchroninis variklis, kuris per daug sužadinamas be apkrovos, yra žinomas kaip sinchroninis kondensatorius. Jis tiesiog lygiagrečiai prijungiamas prie apkrovos, kad pagerintų galios koeficientą.
Kur naudojamas sinchroninis kondensatorius?
Jis naudojamas elektros perdavimo sistemose reguliuojant linijos įtampą, HVDC, vėjo / saulės energiją, tinklo palaikymą, reguliavimą, galios koeficiento korekciją ir BUVO kompensatorius .
Ar sinchroninis variklis yra savaime sukeltas?
Sinchroninis variklis nėra savaime įsijungiantis variklis dėl jo inercijos rotorius . Taigi, jis negali iš karto sekti statoriaus magnetinio lauko apsisukimų. Kai rotorius pasiekia sinchroninį greitį, lauko apvija sužadinama ir variklis įsijungs į sinchronizaciją.
Kokie yra sinchroninio kondensatoriaus įrengimo elektros sistemoje privalumai?
Sinchroninis kondensatorius yra labai naudingas tiek perdavimo, tiek paskirstymo įtampos lygiuose, siekiant padidinti stabilumą ir palaikyti norimas įtampas kintančiomis apkrovos sąlygomis bei nenumatytomis situacijomis.
Kodėl sinchroninė mašina yra sinchroninis kondensatorius?
Sinchroninė mašina, veikianti be apkrovos, veda srovę. Taigi sinchroninis variklis, veikiantis be per daug sužadintos apkrovos, yra žinomas kaip sinchroninis kondensatorius.
Taigi, tai yra sinchroninio kondensatoriaus apžvalga kuris daugiausia naudojamas galios koeficiento (PF) korekcijai, siekiant padidinti PF nuo atsilikimo iki pirmaujančio. Kadangi šis kondensatorius veikia kaip kintamasis kondensatorius arba kintamasis induktorius, jis naudojamas elektros perdavimo sistemose valdyti linijos įtampą. Štai jums klausimas, kas yra sinchroninis variklis?
