Sinhroni kondenzator: načrtovanje, delovanje, fazorski diagram in njegove aplikacije

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Sinhroni kondenzatorji niso novi, vendar se običajno uporabljajo od leta 1950 za stabilizacijo energetskih sistemov. Sinhroni kondenzatorji so veliki stroji, ki se vrtijo zelo prosto in lahko absorbirajo ali ustvarjajo jalovo moč za stabilizacijo in krepitev elektroenergetskega sistema. Ti kondenzatorji pomagajo, ko pride do kakršnih koli sprememb v obremenitvi, saj povečujejo vztrajnost omrežja. Kinetična energija, ki je shranjena v sinhronem kondenzatorju, zagotavlja celotno vztrajnost elektroenergetskega sistema in je zelo koristna z vidika nadzora frekvence. Ta članek obravnava pregled sinhronski kondenzator – delovanje in njegove aplikacije.


Kaj je sinhroni kondenzator?

Preveč vznemirjen sinhroni motor ki deluje brez obremenitve, je znan kot sinhronski kondenzator. Ta kondenzator je sinhronski stroj z enosmernim vzbujanjem, katerega gred ni povezana z nobeno pogonsko opremo. Ta kondenzator je znan tudi kot sinhroni kompenzator ali sinhroni kondenzator . Ta naprava zagotavlja izboljšano stabilnost in regulacijo napetosti z ustvarjanjem  ali absorbiranjem stalno nastavljive jalove moči, izboljšano kratkostično močjo in stabilnostjo frekvence z zagotavljanjem sinhrone vztrajnosti.



  Sinhroni kondenzator
Sinhroni kondenzator

Glavni namen sinhronskega kondenzatorja je uporaba zmožnosti nadzora jalove moči in sinhrone vztrajnosti stroja. Elektroenergetski sistem vključuje privlačno alternativno rešitev za kondenzatorske baterije zaradi zmožnosti neprekinjenega uravnavanja količine jalove moči. Ti kondenzatorji so popolnoma primerni za krmiljenje napetosti na dolgih daljnovodih ali znotraj omrežij z visoko razpršenostjo močnostnih elektronskih naprav in v omrežjih, kjer obstaja velika nevarnost 'otoka' iz glavnega omrežja.

Zasnova sinhronega kondenzatorja

Sinhroni kondenzator je zasnovan z različnimi komponentami, kot so stator, rotor, vzbujevalnik, navitje amortizerja in okvir. Sinhroni motor vključuje 3-fazni stator, ki je analogen indukcijskemu motorju. Enota se začne kot indukcijski motor z amortizerskim navitjem, ki mora zdrsniti, da ustvari začetni navor.



  Zasnova sinhronega kondenzatorja
Zasnova sinhronega kondenzatorja

Pri sinhronih motorjih se enosmerni tok dovaja v navitje polja rotorja, imenovano vzbujevalnik. Razporejen je na gredi sinhronskega motorja. Rotor z enakim številom polov kot stator se napaja preko vira enosmernega toka. Tok rotorja ustvari povezavo med severnim in južnim magnetnim polom znotraj parov polov rotorja, tako da omogoči rotorju, da se 'zaklene v koraku' s pretokom rotacijskega statorja. Okvir je zunanji del stroja in je zasnovan iz litega železa.

Kako deluje sinhroni kondenzator?

Sinhroni kondenzator deluje podobno principu sinhronega motorja. Načelo delovanja tega motorja je gibalni EMF, kar pomeni, da se prevodnik vrti zaradi učinka magnetnega polja. Tu sta uporabljena dva načina za zagotavljanje magnetnega polja, kot sta 3-fazno napajanje z izmeničnim tokom in stabilno napajanje z enosmernim tokom. stator .

Glavni razlog za zagotavljanje dveh načinov vzbujanja je, da se lahko vrti s sinhrono hitrostjo, ker motor preprosto deluje na prepletanju magnetnega polja, ki nastane zaradi statorja in navitja enosmernega polja.

Spreminjanje vzbujanja enosmernega polja lahko povzroči različne načine. Spodaj so torej obravnavani načini delovanja sinhronega kondenzatorja.

Sprva s povečanjem dovoda enosmernega toka se armaturni tok zmanjša in kaže, da stator uporablja nizek tok za ustvarjanje toka, prav tako pa sinhronski motor črpa manj jalovega toka, zato se imenuje način pod vzbujanjem.

Nadalje pri povečanju znotraj vzbujanja enosmernega polja pride točka, kjer je armaturni tok nizek in motor deluje z enotnim faktorjem moči (PF). Vir enosmernega toka izpolnjuje vse zahteve za vzbujanje polja. Torej je ta način znan kot normalno vzbujen način.

Nadalje povečajte poljski tok z enosmernim napajanjem, nato pa se pretok čezmerno poveča in da bi ga izravnal, bo stator začel dovajati jalovo moč, namesto da bi jo absorbiral. Tako sinhroni motor črpa vodilni tok.

Sinhroni kondenzator proti kondenzatorski banki

Razlika med sinhronim kondenzatorjem in a kondenzatorsko baterijo vključuje naslednje.

Sinhroni kondenzator

Kondenzatorska banka

To je sinhroni motor z enosmernim tokom, ki se uporablja za izboljšanje faktorja moči in faktor moči popravek znotraj daljnovodov s preprosto povezavo z daljnovodi. Kondenzatorska banka je niz kondenzatorjev, ki so razporejeni zaporedno
(ali) vzporedne kombinacije. Kondenzatorske banke se v glavnem uporabljajo za korekcijo faktorja moči in kompenzacijo jalove moči v napajalnih postajah.
Znan je tudi kot sinhronski kompenzator ali sinhronski kondenzator. Znana je tudi kot kondenzatorska enota.
Za razliko od statične kondenzatorske banke je mogoče količino reaktivne moči iz sinhronskega kondenzatorja stalno prilagajati. Jalova moč iz statike kondenzatorsko baterijo zmanjša, ko se napetost omrežja zmanjša, medtem ko sinhroni kondenzator poveča jalovo moč, ko se napetost zmanjša.
Sinhroni kondenzator ima daljšo življenjsko dobo v primerjavi s kondenzatorsko baterijo. Življenjska doba kondenzatorske baterije je nizka.
Zagotavljajo boljše delovanje v visokonapetostnem sistemu v primerjavi s kondenzatorsko baterijo. V visokonapetostnem sistemu dajejo manjšo zmogljivost.
Je dražji od kondenzatorske baterije. Je ekonomičen.

Fazorski diagram

The fazorski diagram sinhronega kondenzatorja je prikazano spodaj. Kadarkoli je sinhroni motor običajno preveč vzbujen, prevzame vodilni tok faktorja moči. Če je ta motor v stanju brez obremenitve, kjer je kot obremenitve 'δ' izjemno majhen in je tudi preveč vzburjen, kot je Eb > V, se bo kot PF povečal skoraj na 90 stopinj. Torej ta motor deluje s približno '0' vodilnim pogojem PF, ki je prikazan v naslednjem fazorskem diagramu.

  Fazorski diagram
Sinhroni motor s fazorskim diagramom

Ta lastnost je povezana s tipičnim kondenzatorjem, ki uporablja vodilni PF tok. Tako je nadvzbujen motor, ki deluje brez obremenitve, znan kot sinhronski kondenzator. To je glavna lastnost, zaradi katere se motor uporablja kot naprava za izboljšanje moči ali napredna faza.

Prednosti in slabosti

The Prednosti sinhronskega kondenzatorja vključujejo naslednje.

  • Lahko poveča vztrajnost sistema.
  • Kratkotrajno preobremenitveno zmogljivost je mogoče povečati.
  • Nizkonapetostni prehod.
  • Hiter odziv
  • Dodatna odpornost na kratek stik.
  • Harmonikov ni.
  • Jalova moč se stalno prilagaja.
  • Je brez vzdrževanja.
  • Ohraniti je mogoče visoko raven varnosti.
  • Ima dolgo življenjsko dobo.
  • Napake je mogoče enostavno odstraniti.
  • Velikost toka, ki teče skozi motor, je mogoče enostavno spremeniti s poljubno spreminjanjem vzbujanja polja. To torej pomaga pri doseganju brezstopenjskega nadzora faktorja moči.
  • Toplotna stabilnost navitij motorja je visoka za tokove kratkega stika.

The slabosti sinhronskega kondenzatorja vključujejo naslednje.

  • To je drago.
  • Ustvarja hrup.
  • V motorju so velike izgube.
  • Zavzame več prostora.
  • Zahteva stalno hlajenje.
  • Tok polja je treba nenehno preverjati.
  • Nima samozagonskega navora, torej; je treba zagotoviti pomožno opremo.

Aplikacije

Uporaba ali uporaba sinhronih kondenzatorjev vključuje naslednje.

  • Tipične aplikacije vključujejo predvsem HVDC, veter  ali  sonce, podporo in regulacijo omrežja.
  • Ti se uporabljajo na napetostnih ravneh prenosa in distribucije za povečanje stabilnosti in vzdrževanje napetosti v želenih mejah v spreminjajočih se pogojih obremenitve in nepredvidenih situacijah.
  • Ti kondenzatorji se uporabljajo v elektroenergetskih sistemih za dolgotrajno regulacijo napetosti daljnovodi , zlasti za prenosne vode z razmeroma visokim razmerjem med induktivno reaktanco in uporom.
  • Uporablja se v električnih vodih za izboljšanje faktorja moči (P.F) in korekcije PF s preprosto povezavo z daljnovodi.
  • Ti kondenzatorji se uporabljajo v hibridnih energetskih sistemih.
  • Ti kondenzatorji se obnašajo kot spremenljivi kondenzator oz spremenljivi induktor , ki se uporablja v sistemih za prenos električne energije za krmiljenje omrežne napetosti.

Zakaj se imenuje sinhroni kondenzator?

Ko je sinhroni motor brez obremenitve preveč vzbujen, deluje kot kondenzator, ker začne uporabljati vodilni tok brez obremenitve. Tako je sinhronski motor, ki je prevzbujen brez obremenitve, znan kot sinhronski kondenzator. Preprosto je vzporedno povezan z bremenom za izboljšanje faktorja moči.

Kje se uporablja sinhroni kondenzator?

Uporablja se v sistemih za prenos električne energije za regulacijo omrežne napetosti, v HVDC, vetru/soncu, podpori omrežja, regulaciji, korekciji faktorja moči in Kompenzator WAS .

Ali je sinhroni motor samoinduciran?

Sinhroni motor ni samozagonski motor zaradi vztrajnosti rotor . Torej ne more takoj slediti vrtenju magnetnega polja statorja. Ko rotor doseže sinhrono hitrost, se vzbuja vzbujevalno navitje in motor se potegne v sinhronizacijo.

Kakšne so prednosti vgradnje sinhronega kondenzatorja v električni sistem?

Sinhroni kondenzator je zelo koristen tako pri prenosnih kot pri distribucijskih napetostnih ravneh za izboljšanje stabilnosti in tudi za vzdrževanje napetosti v želenih mejah v spreminjajočih se pogojih obremenitve kot tudi v izrednih razmerah.

Zakaj je sinhronski stroj sinhronski kondenzator?

Sinhroni stroj, ki deluje brez obremenitve, vodi tok. Sinhroni motor torej deluje brez obremenitve, ki je preveč vzbujena, in je znan kot sinhronski kondenzator.

Torej, to je pregled sinhronskega kondenzatorja ki se uporablja predvsem za korekcijo faktorja moči (PF) za izboljšanje PF iz zaostajajočega v vodilnega. Ker ta kondenzator deluje kot spremenljivi kondenzator ali spremenljivi induktor, se uporablja za krmiljenje omrežne napetosti v sistemih za prenos električne energije. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je sinhroni motor?