Zašto je induktor potrebno spojiti u seriju kada se izvodi kompenzacija paralelnog kondenzatora?

U područjima elektroenergetskih sustava i industrijske distribucije električne energije, paralelni kondenzatori se koriste za poboljšanje faktora snage, stabilizaciju napona mreže i smanjenje gubitaka u liniji. Međutim, pažljivi pojedinci primijetit će da u praktičnim primjenama ovi kondenzatori nisu izravno spojeni na mrežu, već su umjesto toga spojeni u seriju s reaktorom kako bi tvorili cjelinu prije nego što se stave u pogon. Ovaj dizajn nipošto nije suvišan; naprotiv, to je ključna mjera za osiguranje sigurnog, stabilnog i učinkovitog rada kompenzacijskog sustava. Glavni razlozi za to su sljedeći:

Ⅰ. Smanjite udarnu struju zatvaranja kako biste osigurali sigurnost opreme

1. Šteta: Veliki strujni udar (do nekoliko desetaka ili čak stotina puta veći od nazivne struje kondenzatora) uzrokovat će ozbiljne elektrodinamičke i toplinske učinke na samom kondenzatoru, sklopnom uređaju (kontaktoru ili prekidaču) i povezanoj električnoj opremi, skraćujući životni vijek opreme, pa čak i uzrokujući štetu.

2. Funkcija reaktora: Serijski reaktor povećava ukupnu impedanciju kruga (XL=ωL). U trenutku zatvaranja prekidača, visoko{3}}frekventna udarna struja uzrokovat će da induktivna reaktancija (XL) reaktora postane vrlo velika, čime se učinkovito ograničava i prigušuje amplituda i frekvencija udarne struje, držeći je unutar sigurnog raspona (obično specifikacije zahtijevaju da bude ograničena na 5-10 puta veću od nazivne struje ili manje), štiteći cijeli kompenzacijski uređaj i električnu mrežu opreme.

II. Spriječite harmonično pojačanje i izbjegnite rezonanciju sustava

U modernim električnim mrežama postoje brojne harmoničke struje koje generiraju ne-linearna opterećenja kao što su pretvarači frekvencije i ispravljači. Ovi harmonici predstavljaju ozbiljnu prijetnju sustavu kompenzacije kondenzatora.

Funkcija reaktora - izvan--faze: Svrha serijskog reaktora je namjerna promjena rezonantne frekvencije LC kruga, kako bi se izbjeglo njeno podudaranje s glavnim harmoničkim frekvencijama prisutnim u električnoj mreži (obično 5., 7., 11., 13. itd.), čime se sprječava pojava rezonancija.

III. Apsorpcija određenih pod-harmonika za poboljšanje kvalitete energije (napredna funkcija)

1. Funkcija: Preciznim projektiranjem induktiviteta reaktora, on rezonira u seriji s kondenzatorom na određenoj pod-harmonijskoj frekvenciji (na primjer, podešen da rezonira s frekvencijom 4,7. harmonika). Za ovaj pod-harmonik, impedancija kruga serije LC je izuzetno niska, nalik "autocesti", koja može aktivno privući i apsorbirati (preusmjeriti) struju ovog pod-harmonika iz električne mreže, čime se sprječava njegovo ubrizgavanje u višu-razinu električne mreže.

2. Rezultat: Ova konfiguracija ne samo da štiti kondenzator, već također obavlja funkciju filtriranja, aktivno poboljšavajući kvalitetu električne energije električne mreže. Ovaj uređaj se obično naziva podešeni filter.

Jinneng električniHarmonijski filtarski reaktori s-jezgromobično opremljeni za metalne-zatvorene banke harmoničkih filtara. Ugađaju se prema potrebi za primjenu. U većini primjena, reaktori podešavaju kondenzatorsku bateriju na frekvenciju blizu 5. harmonika (tj. . 270 herca). U sustavima sa složenim profilima impedancije sustava ili sustavima s uređajima za proizvodnju velikih harmonika, reaktori mogu podesiti kondenzatorsku bateriju na više različitih frekvencija između 2. i 25. harmonika.