Za akých podmienok by sa schéma kompenzácie čistého kondenzátora neuplatňovala?

V priemyselných a komerčných systémoch distribúcie energie je kompenzácia jalového výkonu dôležitým prostriedkom na zvýšenie účinníka, zníženie strát vo vedení a zlepšenie kvality napätia. Tradičná schéma kompenzácie čistého kondenzátora je široko používaná vďaka svojej jednoduchej štruktúre, nízkej cene a ľahkej údržbe. Keďže sa však harmonické znečistenie v elektrickej sieti stáva čoraz závažnejším a charakteristiky záťaže sa stávajú zložitejšími, čistá kompenzácia kondenzátora už nie je v mnohých situáciách použiteľná a môže dokonca spôsobiť vážne poškodenie.

1. Pracovné podmienky so silným harmonickým znečistením

Toto je najtypickejší a najrizikovejší zakázaný prevádzkový stav pre schému kompenzácie čistého kondenzátora.

1. Princíp: Samotný kondenzátor vykazuje nízku impedanciu voči harmonickým (kapacitná reaktancia \\(X_c=\\frac{1}{2\\pi fC}\\), pri vyššej frekvencii je impedancia nižšia), zatiaľ čo impedancia systému vykazuje indukčnú reaktanciu (induktívna reaktancia \\(X_l=2\\pi fL\\), pri vyššej frekvencii je impedancia vyššia). Tieto dva môžu ľahko vytvárať paralelné alebo sériové rezonancie na špecifických harmonických frekvenciách.

2. Nebezpečenstvo: V prípade rezonancie bude harmonický prúd na rezonančnej frekvencii niekoľkonásobne alebo dokonca niekoľkonásobne zosilnený. Výsledkom bude:

Preťaženie a vyhorenie kondenzátora: Zosilnený harmonický prúd prúdi do kondenzátora, čo spôsobí, že jeho prúdová hodnota výrazne prekročí menovitú hodnotu, čo vedie k prehriatiu, vydutiu, starnutiu izolačného média a nakoniec k poškodeniu alebo dokonca k výbuchu.

II. Pracovné podmienky s rýchlymi výkyvmi zaťaženia

1. Princíp: Čistá kompenzácia kondenzátora zvyčajne používa metódu spínania "stýkač + kondenzátor". Rýchlosť mechanickej činnosti stýkača je pomalá (každá spínacia operácia vyžaduje viac ako niekoľko stoviek milisekúnd) a časté spínanie skracuje jeho životnosť.

2. Nebezpečenstvo: Keď sa rýchlo mení záťaž jalového výkonu (napríklad v bodových zváracích strojoch, veľkých lisovacích strojoch a operáciách spúšťania{1}}zastavovania žeriavom), tradičná metóda cyklického prepínania nie je schopná sledovať a kompenzovať v reálnom čase. Výsledkom bude:

3. Nedostatočná kompenzácia alebo nadmerná{1}}kompenzácia: Účinník systému prudko kolíše medzi vysokými a nízkymi hodnotami, pričom sa nestabilizuje na cieľovej hodnote.

4. Prerušenie oscilácie: Regulátor možno práve pripojil skupinu kondenzátorov, ale záťaž sa náhle znížila, čo spôsobilo prepätie systému-. Potom muselo okamžite odpojiť túto skupinu kondenzátorov. Tento proces sa opakoval znova a znova, čo malo za následok častú prevádzku stýkača a prípadné poškodenie.

5. Kolísanie napätia: Postupné zapínanie a vypínanie kondenzátorov môže spôsobiť náhle zmeny napätia, ktoré môžu rušiť presné zariadenia.

Pred výberom riešenia kompenzácie jalového výkonu je nevyhnutné vykonať podrobný test kvality elektrickej energie v rozvodnej sieti (vrátane potreby jalového výkonu, harmonického spektra, charakteristík zmeny zaťaženia atď.). Na základe nameraných údajov vyberte najbezpečnejšie, najúspornejšie a najefektívnejšie riešenie, aby ste sa vyhli vážnejším problémom v dôsledku nesprávneho výberu.