Конденсаторы в энергосистемах
Для снижения себестоимости и повышения надежности большинство энергосистем в мире по-прежнему взаимосвязаны. Взаимосвязи используют разнообразие нагрузок, доступность источников и цену на топливо для подачи энергии на грузы при минимальных затратах.
Использование конденсаторов для регулирования напряжения в электрических сетях (фото: Greiner Schaltanlagen GmbH)
Поэтому компенсация в энергетических системах имеет важное значение для смягчения некоторых из этих проблем. Компенсация серии / шунта использовалась в течение последних многих лет для достижения этой цели.
Компенсация нагрузки - это управление реактивной мощностью для улучшения качества электроэнергии, т.е. профиля напряжения и коэффициента мощности. Поток реактивной мощности контролируется путем установки шунтирующих компенсирующих устройств (конденсаторов / реакторов) на конце нагрузки, что обеспечивает надлежащее сбалансированное соотношение между генерируемой и потребляемой реактивной мощностью.
В энергетических системах конденсаторы не сохраняют свою энергию очень долго - всего лишь половину цикла. Каждый полуцикл, конденсатор заряжается, а затем разряжает накопленную энергию обратно в систему. Чистая реальная передача энергии равна нулю. Просто, когда двигатель с низким коэффициентом мощности нуждается в мощности от системы, конденсатор должен его обеспечить.
Затем, в следующем полупериоде, двигатель высвобождает свою избыточную энергию, и конденсатор должен его поглощать.
Конденсаторы и реактивные нагрузки обменивают эту реактивную мощность взад и вперед. Это приносит пользу системе, потому что эта реактивная мощность (и дополнительный ток) не должна передаваться от генераторов на всем протяжении многих трансформаторов и много километров линий. Конденсаторы могут обеспечивать реактивную мощность локально. Это освобождает линии, чтобы нести реальную силу, и она действительно работает.
Конденсаторные блоки изготовлены из последовательных и параллельных комбинаций конденсаторных упаковок или элементов, собранных вместе, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 - Элементы банковского конденсатора и кварметр
Конденсаторы производятся в пределах данного допуска. Стандарт IEEE позволяет использовать реактивную мощность от 100% до 110% при номинальном синусоидальном напряжении и частоте (при температуре 25 ° C и внутренней температуре) (IEEE Std. 18-2002).
На практике большинство единиц составляют от + 0, 5% до + 4, 0%, и данная партия обычно очень однородна.
Потери конденсатора обычно составляют от 0, 07 до 0, 15 Вт / кВар при номинальной частоте. Потери включают в себя резистивные потери в фольге, диэлектрические потери и потери во внутреннем разрядном резисторе.
Конденсаторы должны иметь внутренний резистор, который разряжает конденсатор до 50 В или менее в течение 5 минут, когда конденсатор заряжается до пика его номинального напряжения. Этот резистор является основным компонентом потерь в конденсаторе.
У конденсаторов очень низкие потери, поэтому они работают очень круто. Но конденсаторы очень чувствительны к температуре и рассчитаны на более низкие температуры, чем другие силовые системы, такие как кабели или трансформаторы.
Кроме того, конденсаторы предназначены для работы при высоких диэлектрических напряжениях, поэтому они имеют меньший запас для ухудшенной изоляции. Стандарты определяют верхний предел для применения 40 ° C или 46 ° C в зависимости от расположения.
Эти ограничения предполагают неограниченную вентиляцию и прямой солнечный свет. На нижнем конце стандарт IEEE 18 указывает, что конденсаторы должны работать непрерывно при температуре окружающей среды -40 ° C.
| Заглавие: | Использование конденсаторов для регулирования напряжения в электрических сетях - Семинар-бумага - Гентрит Рекша в университете в Любляне, факультет электротехники |
| Формат: | |
| Размер: | 1, 50 МБ |
| Страницы: | 35 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |
Использование конденсаторов для регулирования напряжения в электрических сетях