Prečo je pri paralelnej kompenzácii kondenzátora potrebné zapojiť induktor do série?

V oblasti energetických systémov a priemyselnej distribúcie energie sa paralelné kondenzátory používajú na zlepšenie účinníka, stabilizáciu sieťového napätia a zníženie strát vo vedení. Pozorní jednotlivci si však všimnú, že v praktických aplikáciách tieto kondenzátory nie sú priamo pripojené k sieti, ale sú namiesto toho zapojené do série s reaktorom, aby pred uvedením do prevádzky vytvorili celok. Tento dizajn nie je v žiadnom prípade nadbytočný; ide skôr o zásadné opatrenie na zabezpečenie bezpečnej, stabilnej a efektívnej prevádzky kompenzačného systému. Hlavné dôvody sú nasledovné:

Ⅰ. Potlačte uzatvárací nárazový prúd, aby ste zaistili bezpečnosť zariadenia

1. Poškodenie: Obrovský prúdový ráz (až niekoľko desiatok až stonásobok menovitého prúdu kondenzátora) spôsobí vážne elektrodynamické a tepelné účinky na samotný kondenzátor, spínacie zariadenie (stýkač alebo istič) a pripojené elektrické zariadenie, čo skráti životnosť zariadenia a dokonca spôsobí jeho poškodenie.

2. Funkcia tlmivky: Sériová tlmivka zvyšuje celkovú impedanciu obvodu (XL=ωL). V okamihu zatvorenia spínača vysokofrekvenčný rázový prúd spôsobí, že indukčná reaktancia (XL) reaktora sa veľmi zväčší, čím sa účinne obmedzí a stlmí amplitúda a frekvencia rázového prúdu, udrží sa v bezpečnom rozsahu (zvyčajne špecifikácie vyžadujú, aby bol obmedzený na 5-10-násobok menovitého prúdu celej siete a kompenzácia zariadenia).

II. Zabráňte harmonickému zosilneniu a vyhnite sa rezonancii systému

V moderných energetických sieťach existuje množstvo harmonických prúdov generovaných -nelineárnymi záťažami, ako sú frekvenčné meniče a usmerňovače. Tieto harmonické predstavujú vážnu hrozbu pre systém kompenzácie kondenzátora.

Funkcia tlmivky - mimo-z{2}}fázy: Účelom sériovej tlmivky je zámerne zmeniť rezonančnú frekvenciu LC obvodu tak, aby sa nezhodovala s hlavnými harmonickými frekvenciami prítomnými v rozvodnej sieti (zvyčajne 5., 7., 11., 13., atď.), čím sa zabráni výskytu rezonancie atď.

III. Absorpcia špecifických sub{1}}harmoník na zlepšenie kvality napájania (pokročilá funkcia)

1. Funkcia: Presným návrhom indukčnosti reaktora sa dosiahne, aby rezonoval v sérii s kondenzátorom na špecifickej sub-harmonickej frekvencii (napríklad naladenej tak, aby rezonovala s frekvenciou 4,7 harmonickej). Pre túto sub-harmoniku je impedancia obvodu série LC extrémne nízka, pripomínajúca „diaľnicu“, ktorá môže aktívne priťahovať a absorbovať (odvádzať) prúd tejto sub-harmoniky z elektrickej siete, čím bráni jeho vstrekovaniu do elektrickej siete vyššej-úrovne.

2. Výsledok: Táto konfigurácia nielenže chráni kondenzátor, ale vykonáva aj filtračnú funkciu, čím aktívne zlepšuje kvalitu elektrickej energie v rozvodnej sieti. Toto zariadenie sa zvyčajne označuje ako ladený filter.

Jinneng elektrickýReaktory so železným-jadrovým filtromzvyčajne vybavené pre kovové-uzavreté harmonické filtračné banky. Sú vyladené podľa požiadaviek aplikácie. Vo väčšine aplikácií reaktory nalaďujú kondenzátorovú skupinu na frekvenciu blízkou 5. harmonickej (tj . 270 hertz). V systémoch s komplexnými profilmi impedancie systému alebo v systémoch s veľkými zariadeniami produkujúcimi harmonické môžu reaktory naladiť skupinu kondenzátorov na množstvo rôznych frekvencií medzi 2. a 25. harmonickou.