Synkrone kondensatorer er ikke nye, men brukes normalt siden 1950-tallet for å stabilisere kraftsystemer. Synkronkondensatorer er store maskiner som roterer veldig fritt og kan absorbere eller generere reaktiv kraft for å stabilisere og styrke et kraftsystem. Disse kondensatorene hjelper når det er endringer i belastningen, da de øker nettverkstreghet. Den kinetiske energien som er lagret i en synkron kondensator forsyner hele tregheten til kraftsystemet og er veldig nyttig fra et frekvenskontrollsynspunkt. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over synkron kondensator – arbeid og dets applikasjoner.
Hva er en synkron kondensator?
En overspent synkron motor som går uten belastning er kjent som en synkron kondensator. Denne kondensatoren er en DC-eksitert synkronmaskin hvis aksel ikke er koblet til noe drivutstyr. Denne kondensatoren er også kjent som en synkron kompensator eller synkron kondensator . Denne enheten gir forbedret stabilitet og spenningsregulering ved å generere eller absorbere kontinuerlig justerbar reaktiv effekt, forbedret kortslutningsstyrke og frekvensstabilitet ved å levere synkron treghet.
Hovedformålet med en synkron kondensator er å bruke kontrollfunksjonene for reaktiv effekt og maskinens synkrone treghet. Kraftsystemet inkluderer en attraktiv alternativ løsning til kondensatorbanker på grunn av muligheten til å regulere mengden reaktiv effekt kontinuerlig. Disse kondensatorene er perfekt egnet til å kontrollere spenningen på lange overføringslinjer eller innenfor nettverk gjennom en høy spredning av kraftelektroniske enheter og i nettverk uansett hvor det er stor fare for 'øye' fra hovednettverket.
Synkron kondensatordesign
Den synkrone kondensatoren er designet med forskjellige komponenter som en stator, rotor, exciter, amor tissuer vikling og ramme. En synkronmotor inkluderer en 3-fase stator som er analog med en induksjonsmotor. Enheten begynner som en induksjonsmotor med amortiserviklingen som må gli for å generere startmoment.
For synkronmotorer tilføres DC til feltviklingen til rotoren kalt en magnetisering. Den er anordnet på akselen til synkronmotoren. En rotor med like mange poler som statoren forsynes gjennom en likestrømskilde. Rotorstrømmen skaper en nord-sør magnetisk polforbindelse i rotorpolparene ved å la rotoren 'låse i trinn' av den roterende statorfluksen. Rammen er den utvendige delen av maskinen og er designet med støpejern.
Hvordan fungerer synkron kondensator?
Som synkron kondensator er arbeid lik synkronmotorprinsippet. Arbeidsprinsippet til denne motoren er bevegelses-EMK som betyr at en leder har en tendens til å rotere på grunn av magnetfelteffekten. Her er det to måter som brukes for å gi et magnetfelt som en 3-fase AC-forsyning og en stabil likestrømforsyning til stator .
Hovedgrunnen til å gi to måter for eksitering er at den kan rotere med synkron hastighet fordi motoren ganske enkelt fungerer på magnetfelt-sammenlåsingen som genereres på grunn av statoren så vel som likestrømsfeltviklingen.
Endring av DC-felteksitasjon kan resultere i forskjellige moduser. Så synkrone kondensatordriftsmoduser er diskutert nedenfor.
Først ved å øke likestrømforsyningen, reduserer ankerstrømmen og viser at statoren bruker lavstrøm for å generere fluks, og også synkronmotoren trekker mindre reaktiv strøm, så det kalles undereksitert modus.
Ytterligere økning innen dc-felteksitasjon, kommer et punkt der hvor armaturstrømmen er lav og motoren fungerer med enhetseffektfaktor (PF). Kravene til all felteksitasjon oppfylles av likestrømskilden. Så denne modusen er kjent som normal-excited-modusen.
Øk videre feltstrømmen med likestrømforsyningen, deretter øker fluksen for mye, og for å forskyve den vil statoren begynne å levere reaktiv effekt i stedet for å absorbere den. Dermed trekker synkronmotoren en ledende strøm.
Synkron kondensator vs kondensatorbank
Forskjellen mellom en synkron kondensator og en kondensatorbank inkluderer følgende.
| Synkron kondensator |
Kondensatorbank |
| Det er en DC-eksitert synkronmotor, som brukes til å forbedre effektfaktor og maktfaktor korrigering innenfor kraftledninger ved ganske enkelt å koble den til overføringslinjer. | En kondensatorbank er et sett med kondensatorer som er ordnet i serie (eller) parallelle kombinasjoner. Kondensatorbanker brukes hovedsakelig til effektfaktorkorreksjon og reaktiv effektkompensasjon i krafttransformatorstasjonene. |
| Det er også kjent som en synkron kompensator eller synkron kondensator. | Det er også kjent som en kondensatorenhet. |
| Ikke som en statisk kondensatorbank, kan mengden reaktiv effekt fra en synkron kondensator justeres kontinuerlig. | Reaktiv effekt fra statisk elektrisitet kondensatorbank reduseres når nettspenningen reduseres, mens en synkron kondensator øker reaktiv effekt når spenningen synker. |
| Den synkrone kondensatoren har høyere levetid sammenlignet med kondensatorbanken. | Levetiden for kondensatorbanken er lav. |
| De gir bedre ytelse innenfor høyspentsystemet sammenlignet med kondensatorbanken. | De gir mindre ytelse innenfor høyspentsystemet. |
| Det er dyrere enn en kondensatorbank. | Det er økonomisk. |
Fasordiagram
De synkron kondensator fasediagram er vist nedenfor. Når en synkronmotor normalt er overbegeistret, tar den den ledende effektfaktorstrømmen. Hvis denne motoren er uten belastning, hvor belastningsvinkelen 'δ' er ekstremt liten og den også er overbegeistret som Eb > V, vil PF-vinkelen øke nesten til 90 grader. Så denne motoren kjører med omtrent '0' ledende PF-tilstand som er vist i følgende fasediagram.
Denne egenskapen er relatert til en typisk kondensator som bruker en ledende PF-strøm. Derfor er overbegeistret motor som arbeider uten belastning kjent som en synkron kondensator. Dette er hovedegenskapen fordi hvilken motor brukes som en kraftforbedringsenhet eller faseavansert.
Fordeler og ulemper
De fordelene med en synkron kondensator Inkluder følgende.
- Det kan øke systemets treghet.
- Kortvarig overbelastningskapasitet kan økes.
- Lavspent gjennomkjøring.
- Rask respons
- Ekstra kortslutningsstyrke.
- Det er ingen harmoniske.
- Den reaktive effekten justeres kontinuerlig.
- Den er vedlikeholdsfri.
- En høy sikkerhet kan opprettholdes.
- Den har høy levetid.
- Feilene kan enkelt fjernes.
- Størrelsen på strømmen som trekkes gjennom motoren kan enkelt endres ved å endre felteksitasjonen med en hvilken som helst mengde. Så dette hjelper med å oppnå trinnløs effektfaktorkontroll.
- Den termiske stabiliteten til motorviklinger er høy for kortslutningsstrømmer.
De ulemper med en synkron kondensator Inkluder følgende.
- Det er dyrt.
- Det genererer støy.
- Det er store tap i motoren.
- Den tar mer plass.
- Det krever kontinuerlig kjøling.
- Feltstrømmen må kontrolleres kontinuerlig.
- Den har ikke noe selvstartende dreiemoment så; tilleggsutstyr må leveres.
applikasjoner
Brukene eller anvendelsene av synkrone kondensatorer inkluderer følgende.
- De typiske bruksområdene inkluderer hovedsakelig HVDC, vind eller Solar, Grid Support & Regulation.
- Disse brukes på både overførings- og distribusjonsspenningsnivåer for å forbedre stabiliteten og opprettholde spenninger innenfor foretrukne grenser i endrede belastningsforhold og beredskapssituasjoner.
- Disse kondensatorene brukes i elektriske kraftsystemer for spenningskontroll på lang overføringslinjer , spesielt for overføringslinjer med en ganske høy induktiv reaktans til motstandsforhold.
- Den brukes i kraftledninger for å forbedre effektfaktor (PF) og PF-korreksjon ved ganske enkelt å koble den til overføringslinjer.
- Disse kondensatorene brukes i hybride energisystemer.
- Disse kondensatorene oppfører seg som en variabel kondensator eller variabel induktor , brukt i kraftoverføringssystemer for å kontrollere linjespenning.
Hvorfor kalles det en synkron kondensator?
Når en synkronmotor uten belastning overspennes, fungerer den som en kondensator fordi den begynner å bruke en ledende strøm uten belastning. Dermed er en synkronmotor som overspennes uten belastning kjent som en synkron kondensator. Den er ganske enkelt koblet til lasten parallelt for å forbedre effektfaktoren.
Hvor brukes synkron kondensator?
Den brukes innen kraftoverføringssystemer for regulering av linjespenning, i HVDC, vind/sol, nettstøtte, regulering, effektfaktorkorreksjon og VAR kompensator .
Er synkronmotor selvindusert?
En synkronmotor er ikke en selvstartende motor på grunn av tregheten til motoren rotor . Så det kan ikke følge revolusjonen av magnetfeltet til statoren umiddelbart. Når rotoren oppnår den synkrone hastigheten, blir feltviklingen begeistret og motoren vil trekke inn i synkronisering.
Hva er fordelene med å installere en synkron kondensator i et elektrisk system?
En synkron kondensator er svært nyttig ved både overførings- og distribusjonsspenningsnivåer for å forbedre stabiliteten og også for å opprettholde spenninger innenfor ønskede grenser i skiftende belastningsforhold så vel som beredskapssituasjoner.
Hvorfor er synkronmaskin en synkron kondensator?
En synkronmaskin som kjører uten belastning vil lede strømmen. Så synkronmotor som kjører uten en belastning som er overeksitert er kjent som en synkron kondensator.
Dermed er dette en oversikt over en synkron kondensator som brukes hovedsakelig brukt i effektfaktorkorreksjon (PF) for å forbedre PF fra lagging til ledende. Siden denne kondensatoren fungerer som en variabel kondensator eller en variabel induktor, brukes den til å kontrollere linjespenning i kraftoverføringssystemer. Her er et spørsmål til deg, hva er en synkronmotor?
