Zašto su bankama kondenzatora potrebni partneri? Razumijevanje misije serijskih reaktora

Kondenzatorske banke su "stručnjaci za kompenzaciju reaktivne snage" u električnoj mreži koji su posebno odgovorni za povećanje faktora snage i smanjenje gubitaka u liniji. Stručnjak, međutim, ima jednu Ahilovu petu-ona je skoro u potpunosti otporna na harmonike. Kao rezultat toga, razvijen je niz reaktora kao nezamjenjivi ``intimni partneri' za banke kondenzatora.
Počnimo sa zastrašujućom činjenicom da kada je kondenzatorska banka uključena, udarna struja može dostići 5 do 15 puta veću od nazivne struje, ili čak više od 20 puta kada je više kondenzatorskih baterija paralelno. Ova udarna struja je dovoljna da detonira osigurače i aktivira prekidače, koje operateri lako mogu zamijeniti za kratke spojeve.
Još opasniji su harmonici. Nelinearna opterećenja u frekventnim pretvaračima, ispravljačima, električnim lukovima i tako dalje se kontinuirano ubrizgavaju u sistem, kao što su harmonici petog, sedmog i jedanaestog reda. Impedansa kondenzatora prema visokofrekventnim harmonicima je izuzetno niska, a struja harmonika je jako pojačana, što uzrokuje pregrijavanje kondenzatora, kvar izolacije i na kraju izgaranje. Izgorjeli-kondenzatori ubrizgavaju harmonike u električnu mrežu, stvarajući "efekat harmoničkog pojačanja" koji drastično degradira kvalitet električne energije u cijelom regionu.
Iz tog razloga, nacionalni standard GB50227-2008 izričito zahtijeva da se udarna struja pobude kontrolira na manje od 20 puta veću od nazivne struje kondenzatora. To se postiže serijskim reaktorima.
Šta tačno radi ovaj "partner"? tri ključne stvari:
Prvo, gasi curenje. Serijski reaktor je u suštini veliki reaktor, koji koristi induktivnost reaktora da potisne vršnu struju kada je uključen. Kada je reaktancija između 0,1% i 1%, udarna struja se može kontrolisati na manje od 10 puta veću od nazivne struje. Ima malu veličinu, male gubitke i može se integrirati direktno u kondenzatorske banke.
Drugo, hvata harmonike. Ovo je osnovna misija reaktora. Induktivna reaktancija raste sa frekvencijom, dok kapacitivna reaktanca opada sa frekvencijom. Kada su ova dva u seriji, rezonantna frekvencija kola se potiskuje ispod najniže harmonijske frekvencije sistema. Na primjer, sa stopom reaktancije od 12%, rezonantna tačka je oko 204Hz, što formira visoku-opreku visoke impedancije za harmonike nivoa 5 i više, efikasno blokirajući harmonijske struje. U slučaju jakog trećeg harmonika, filterski krug filterskog kruga sa stopom reaktancije od 14%.
Treće, potiskuje prenapon. Kada je kondenzator isključen, ponovno paljenje luka proizvodi prenapon od 4-5 puta veći od nazivnog napona i, kada je uključen, radni napon od 2-3 puta veći od operativnih prenapona. ovi prolazni prenaponi su značajno oslabljeni prigušenjem, sprečavajući lomljenje izolacije ili ubrzavajući starenje.
Koje su opcije za stopu reaktancije? Odabir pogrešne brzine je gori od toga da je uopće ne instalirate.
Brzina reaktancije je osnovni parametar serijskog reaktora. Odabir pogrešne brzine ne samo da čini reaktor beskorisnim, već može i rezonirati. Samo zapamtite: 0,1% do 1% ograničava nalet, 6% potiskuje pete harmonike, 12% se bavi svim petim harmonicima i više, a 14% se bavi specifično 3. harmonikom. Kada sabirnica u trafostanici sadrži i velike i male kondenzatorske baterije, neispravan slijed uključivanja će dovesti do pojačanih harmonijskih struja i izobličenja napona sabirnice, što zahtijeva sveobuhvatno razmatranje.
Suhi ili{0}}natopljeni uljem? Svaka ima svoje prednosti.
Reaktor sa suvim jezgrom je tih, linearan, visoke mehaničke čvrstoće, pogodan za ugradnju u ormar. Uljni reaktori imaju manje gubitke i zahtijevaju manje prostora, ali su bučniji i lošije linearnosti. Posljednjih godina reaktor sa polu{2}}jezgrom i reaktor sa zračnom{3}}jezgrom pojavljuju se sukcesivno, a njihova skoro-linearna linearnost i šum su ispod 50dB, što ih čini novim favoritima kompenzacije jalove snage.
Zato prestanite da se pitate zašto su kondenzatorskim bankama potrebni partneri-kondenzatorska banka bez serijskog reaktora je kao sportski automobil bez kočnica; što brže ide, veća je vjerovatnoća da će se preokrenuti. Ovaj tihi "partner" je pravi neopjevani heroj koji stoji iza sigurnog rada električne mreže.