Sinkroni kondenzatori nisu novi, ali se obično koriste od 1950-ih za stabilizaciju elektroenergetskih sustava. Sinkroni kondenzatori su veliki strojevi koji se vrlo slobodno okreću i mogu apsorbirati ili generirati jalovu snagu za stabilizaciju i jačanje elektroenergetskog sustava. Ovi kondenzatori pomažu kada dođe do bilo kakvih promjena unutar opterećenja jer povećavaju inerciju mreže. Kinetička energija koja je pohranjena unutar sinkronog kondenzatora osigurava cjelokupnu inerciju elektroenergetskog sustava i vrlo je korisna sa stajališta kontrole frekvencije. Ovaj članak govori o pregledu sinkroni kondenzator – rad i njegove primjene.
Što je sinkroni kondenzator?
Preuzbuđen sinkroni motor koji radi bez opterećenja poznat je kao sinkroni kondenzator. Ovaj kondenzator je istosmjerni sinkroni stroj čija osovina nije spojena ni na kakvu pogonsku opremu. Ovaj kondenzator je također poznat kao sinkroni kompenzator ili sinkroni kondenzator . Ovaj uređaj pruža poboljšanu stabilnost i regulaciju napona generiranjem ili apsorbiranjem kontinuirano podesive reaktivne snage, poboljšanu čvrstoću kratkog spoja i stabilnost frekvencije pružanjem sinkrone inercije.
Glavna svrha sinkronog kondenzatora je korištenje mogućnosti upravljanja reaktivnom snagom i sinkrone inercije stroja. Elektroenergetski sustav uključuje atraktivno alternativno rješenje kondenzatorskih baterija zbog mogućnosti kontinuirane regulacije količine jalove snage. Ovi su kondenzatori savršeno prikladni za kontrolu napona na dugim dalekovodima ili unutar mreža putem velike difuzije energetskih elektroničkih uređaja i u mrežama gdje god postoji velika opasnost od 'otoka' iz glavne mreže.
Dizajn sinkronog kondenzatora
Sinkroni kondenzator dizajniran je s različitim komponentama kao što su stator, rotor, pobudnik, namot amortizera i okvir. Sinkroni motor uključuje 3-fazni stator koji je analogan indukcijskom motoru. Jedinica počinje kao indukcijski motor s amortizerskim namotom koji treba proklizati da bi se stvorio početni moment.
Za sinkrone motore, istosmjerna struja se dovodi u namot polja rotora koji se naziva pobudnik. Postavljen je na osovinu sinkronog motora. Rotor s jednakim brojem polova kao i stator napaja se preko izvora istosmjerne struje. Struja rotora stvara vezu magnetskog pola sjever-jug unutar parova polova rotora dopuštajući rotoru da 'zaključa korak' pomoću toka rotacijskog statora. Okvir je vanjski dio stroja i dizajniran je od lijevanog željeza.
Kako radi sinkroni kondenzator?
Sinkroni kondenzator radi slično principu sinkronog motora. Princip rada ovog motora je EMF kretanja, što znači da se vodič nastoji okretati zbog učinka magnetskog polja. Ovdje se koriste dva načina za pružanje magnetskog polja poput 3-faznog izmjeničnog napajanja i stabilnog istosmjernog napajanja stator .
Glavni razlog da se osiguraju dva načina pobude je da se može okretati sinkronom brzinom jer motor jednostavno radi na međusobnom blokiranju magnetskog polja koje stvara stator, kao i namot istosmjernog polja.
Promjena pobude istosmjernog polja može rezultirati različitim modovima. Dakle, načini rada sinkronog kondenzatora razmatraju se u nastavku.
Isprva povećanjem istosmjernog napajanja, armaturna struja se smanjuje i pokazuje da stator koristi nisku struju za generiranje toka, a također sinkroni motor povlači manje jalove struje, pa se to naziva pod-pobuđeni način rada.
Dalje pri povećanju pobude istosmjernog polja dolazi do točke gdje je struja armature niska i motor radi s jediničnim faktorom snage (PF). Zahtjevi za svu pobudu polja zadovoljavaju istosmjerni izvor. Stoga je ovaj mod poznat kao normalno pobuđeni mod.
Nadalje, povećajte struju polja s napajanjem istosmjernom strujom, tada se tok prekomjerno povećava i kako bi ga neutralizirao, stator će početi opskrbljivati jalovu snagu umjesto da je apsorbira. Dakle, sinkroni motor povlači vodeću struju.
Sinkroni kondenzator protiv kondenzatorske baterije
Razlika između sinkronog kondenzatora i a baterija kondenzatora uključuje sljedeće.
| Sinkroni kondenzator |
Banka kondenzatora |
| To je istosmjerni sinkroni motor koji se koristi za poboljšanje faktora snage i faktor snage korekcija unutar dalekovoda jednostavnim spajanjem s dalekovodima. | Kondenzatorska baterija je skup kondenzatora koji su poredani u nizu (ili) paralelne kombinacije. Kondenzatorske baterije se uglavnom koriste za korekciju faktora snage i kompenzaciju jalove snage unutar trafostanica. |
| Također je poznat kao sinkroni kompenzator ili sinkroni kondenzator. | Također je poznata kao kondenzatorska jedinica. |
| Za razliku od statičke kondenzatorske baterije, količina jalove snage iz sinkronog kondenzatora može se kontinuirano podešavati. | Reaktivna snaga iz statike baterija kondenzatora smanjuje kada se napon mreže smanjuje, dok sinkroni kondenzator povećava jalovu snagu kada se napon smanjuje. |
| Sinkroni kondenzator ima duži vijek trajanja u usporedbi s baterijom kondenzatora. | Vijek trajanja baterije kondenzatora je nizak. |
| Oni daju bolje performanse unutar visokonaponskog sustava u usporedbi s baterijom kondenzatora. | Daju manje performanse unutar visokonaponskog sustava. |
| Skuplji je od kondenzatorske baterije. | Ekonomičan je. |
Fazorski dijagram
The fazorski dijagram sinkronog kondenzatora prikazan je u nastavku. Kad god je sinkroni motor normalno prepobuđen, tada preuzima vodeću struju faktora snage. Ako je ovaj motor u stanju praznog hoda, gdje je kut opterećenja 'δ' izuzetno mali i također je prekomjerno pobuđen kao Eb > V tada će se PF kut povećati gotovo na 90 stupnjeva. Dakle, ovaj motor radi s približno '0' vodećim PF uvjetom koji je prikazan na sljedećem fazorskom dijagramu.
Ova karakteristika se odnosi na tipični kondenzator koji koristi vodeću PF struju. Stoga je preko pobuđeni motor koji radi bez opterećenja poznat kao sinkroni kondenzator. Ovo je glavno svojstvo zbog kojeg se motor koristi kao uređaj za poboljšanje snage ili kao napredna faza.
Prednosti i nedostatci
The prednosti sinkronog kondenzatora uključuju sljedeće.
- Može pojačati inerciju sustava.
- Kapacitet kratkotrajnog preopterećenja može se povećati.
- Niskonaponski prolaz.
- Brzi odgovor
- Dodatna otpornost na kratki spoj.
- Nema harmonika.
- Jalova snaga se kontinuirano podešava.
- Ne zahtijeva održavanje.
- Može se održati visoka razina sigurnosti.
- Ima dug životni vijek.
- Greške se mogu lako ukloniti.
- Veličina struje koja prolazi kroz motor može se lako promijeniti promjenom pobude polja u bilo kojem iznosu. Dakle, ovo pomaže u postizanju kontrole faktora snage bez koraka.
- Toplinska stabilnost namota motora je visoka za struje kratkog spoja.
The nedostaci sinkronog kondenzatora uključuju sljedeće.
- Skupo je.
- Stvara buku.
- Postoje ogromni gubici unutar motora.
- Zauzima više prostora.
- Zahtijeva kontinuirano hlađenje.
- Potrebno je stalno provjeravati struju polja.
- Nema samopokrećući moment pa; potrebno je osigurati pomoćnu opremu.
Prijave
Upotreba ili primjena sinkronih kondenzatora uključuje sljedeće.
- Tipične primjene uglavnom uključuju HVDC, vjetar ili Solar, podršku mreži i regulaciju.
- Koriste se i na prijenosnim i na distribucijskim naponskim razinama za povećanje stabilnosti i održavanje napona u željenim granicama u promjenjivim uvjetima opterećenja i nepredviđenim situacijama.
- Ovi se kondenzatori koriste u elektroenergetskim sustavima za regulaciju napona na dugim dalekovodi , posebno za dalekovode s prilično visokim omjerom induktivne reaktancije i otpora.
- Koristi se u dalekovodima za povećanje faktora snage (P.F) i PF korekcije jednostavnim povezivanjem s dalekovodima.
- Ovi se kondenzatori koriste u hibridnim energetskim sustavima.
- Ovi se kondenzatori ponašaju kao promjenjivi kondenzator ili promjenjivi induktor , koji se koristi u sustavima prijenosa električne energije za kontrolu mrežnog napona.
Zašto se zove sinkroni kondenzator?
Kada je sinkroni motor u stanju praznog hoda prepobuđen, tada radi kao kondenzator jer počinje koristiti vodeću struju bez opterećenja. Stoga je sinkroni motor koji je prenapet bez opterećenja poznat kao sinkroni kondenzator. Jednostavno se paralelno spaja na opterećenje radi poboljšanja faktora snage.
Gdje se koristi sinkroni kondenzator?
Koristi se u sustavima prijenosa električne energije za regulaciju linijskog napona, u HVDC, vjetar/solar, podršku mreži, regulaciju, korekciju faktora snage i WAS kompenzator .
Je li sinkroni motor samoinduciran?
Sinkroni motor nije motor koji se sam pokreće zbog inercije rotor . Dakle, ne može odmah pratiti okretanje magnetskog polja statora. Kada rotor postigne sinkronu brzinu, tada se namot polja pobuđuje i motor će se povući u sinkronizaciju.
Koje su prednosti ugradnje sinkronog kondenzatora u električni sustav?
Sinkroni kondenzator je od velike pomoći i na prijenosnim i na distribucijskim naponskim razinama za povećanje stabilnosti i također za održavanje napona u željenim granicama u promjenjivim uvjetima opterećenja kao iu nepredviđenim situacijama.
Zašto je sinkroni stroj sinkroni kondenzator?
Sinkroni stroj koji radi bez opterećenja će voditi struju. Dakle, sinkroni motor radi bez opterećenja koje je prenapeto, poznati su kao sinkroni kondenzator.
Dakle, ovo je pregled sinkronog kondenzatora koji se uglavnom koristi u korekciji faktora snage (PF) za poboljšanje PF-a iz zaostalog u vodeći. Budući da ovaj kondenzator radi kao promjenjivi kondenzator ili promjenjivi induktor, onda se koristi za kontrolu mrežnog napona unutar sustava za prijenos električne energije. Ovdje je pitanje za vas, što je sinkroni motor?
