Zakaj kondenzatorske banke potrebujejo partnerje? Razumevanje poslanstva serijskih reaktorjev

Kondenzatorske banke so "strokovnjaki za kompenzacijo jalove moči" v električnem omrežju, ki so posebej odgovorni za povečanje faktorja moči in zmanjšanje izgub v liniji. Strokovnjak pa ima eno Ahilovo peto-je skoraj popolnoma odporen na harmonike. Posledično so bili razviti serijski reaktorji kot nepogrešljivi ``intimni partnerji`` za kondenzatorske banke.
Začnimo s srhljivim dejstvom, da ko je kondenzatorska baterija vklopljena, lahko zagonski tok doseže 5- do 15-kratni nazivni tok ali celo več kot 20-krat, če je več kondenzatorskih baterij vzporednih. Ta udarni tok je dovolj za detonacijo varovalk in sprožitev odklopnikov, ki jih operaterji zlahka zamenjajo za kratke stike.
Še bolj nevarni so harmoniki. Nelinearne obremenitve v frekvenčnih pretvornikih, usmernikih, električnem obloku itd. se nenehno vnašajo v sistem, kot so harmoniki petega, sedmega in enajstega reda. Impedanca kondenzatorja proti visokofrekvenčnim harmonikom je izjemno nizka, harmonični tok pa se močno poveča, kar povzroči pregrevanje kondenzatorja, razpad izolacije in na koncu izgorelost. Pregoreli-kondenzatorji vnašajo harmonike v električno omrežje in ustvarjajo "učinek harmoničnega ojačanja", ki drastično poslabša kakovost električne energije v regiji.
Zaradi tega nacionalni standard GB50227-2008 izrecno zahteva, da je vzbujevalni zagonski tok nadzorovan na manj kot 20-kratnik nazivnega toka kondenzatorja. To se doseže s serijskimi reaktorji.
Kaj točno počne ta "partner"? Tri ključne stvari:
Prvič, pogasi curek. Serijski reaktor je v bistvu velik reaktor, ki uporablja induktivnost reaktorja za zmanjšanje vršnega toka, ko je vklopljen. Ko je reaktanca med 0,1 % in 1 %, je mogoče nadzorovati zagonski tok na manj kot 10-kratnik nazivnega toka. Ima majhno velikost, majhne izgube in se lahko vgradi neposredno v kondenzatorske banke.
Drugič, zajame harmonike. To je temeljna naloga reaktorja. Induktivna reaktanca narašča s frekvenco, medtem ko kapacitivna reaktanca pada s frekvenco. Ko sta oba v seriji, je resonančna frekvenca vezja potlačena pod najnižjo harmonično frekvenco sistema. Na primer, pri 12-odstotni reaktančni stopnji je resonančna točka približno 204 Hz, kar tvori visoko in visoko-impedančno oviro za harmonike stopnje 5 in višje, kar učinkovito blokira harmonične tokove. V primeru hudega tretjega harmonika filtrsko vezje filtrirnega kroga s 14-odstotno reaktanco.
Tretjič, zavira prenapetost. Ko je kondenzator izklopljen, ponovni vžig obloka povzroči prenapetost 4-5-kratne nazivne napetosti in, ko je vklopljen, delovno napetost 2-3-kratne delovne prenapetosti. te prehodne prenapetosti so znatno oslabljene z dušenjem, kar preprečuje razgradnjo izolacije ali pospešuje staranje.
Kakšne so možnosti reaktančne stopnje? Izbira napačne hitrosti je hujša kot če je sploh ne namestite.
Reaktanca je glavni parameter serijskega reaktorja. Izbira napačne hitrosti ne samo, da naredi reaktor neuporaben, lahko tudi resonira. Samo zapomnite si: 0,1 % do 1 % omeji zagon, 6 % zaduši peti harmonik, 12 % se ukvarja z vsemi petimi harmoniki in več, 14 % pa se ukvarja posebej s 3. harmonikom. Ko zbiralka transformatorske postaje vsebuje tudi velike in majhne kondenzatorske banke, bo nepravilno preklopno zaporedje povzročilo ojačane harmonične tokove in popačenje napetosti zbiralke, kar zahteva celovito obravnavo.
Suho ali-namočeno? Vsak ima svoje prednosti.
Reaktor s suho sredico je tih, linearen, visoke mehanske trdnosti, primeren za vgradnjo v omaro. Oljni potopni reaktorji imajo nižje izgube in zahtevajo manj prostora, vendar so hrupnejši in slabše linearni. V zadnjih letih sta se zaporedoma pojavila pol{2}}jedrni reaktor in zračni-jedrni reaktor, njihova skoraj-linearna linearnost in hrup pa sta pod 50 dB, zaradi česar sta nova priljubljena kompenzacija jalove moči.
Zato se nehajte spraševati, zakaj kondenzatorske banke potrebujejo partnerje-kondenzatorska banka brez serijskega reaktorja je kot športni avto brez zavor; hitreje kot gre, večja je verjetnost, da se bo obrnilo. Ta tihi "partner" je pravi neopevani junak za varno delovanje električnega omrežja.