De ce este necesar ca un inductor să fie conectat în serie atunci când se efectuează compensarea condensatorului în paralel?

În domeniul sistemelor de alimentare și al distribuției de energie industrială, condensatoarele paralele sunt utilizate pentru a îmbunătăți factorul de putere, a stabiliza tensiunea rețelei și a reduce pierderile de linie. Cu toate acestea, persoanele observatoare vor observa că, în aplicațiile practice, acești condensatori nu sunt conectați direct la rețea, ci sunt conectați în serie cu un reactor pentru a forma un întreg înainte de a fi pusi în funcțiune. Acest design nu este deloc redundant; mai degrabă, este o măsură crucială pentru a asigura funcționarea sigură, stabilă și eficientă a sistemului de compensare. Principalele motive pentru aceasta sunt următoarele:

Ⅰ. Suprimați curentul de supratensiune de închidere pentru a asigura siguranța echipamentului

1. Daune: Creșterea uriașă a curentului (de până la câteva zeci sau chiar sute de ori curentul nominal al condensatorului) va provoca efecte electrodinamice și termice severe asupra condensatorului în sine, dispozitivului de comutare (contactor sau întrerupător) și echipamentului electric conectat, scurtând durata de viață a echipamentului și chiar provocând daune.

2. Funcția reactorului: Reactorul în serie crește impedanța totală a circuitului (XL=ωL). În momentul închiderii comutatorului, curentul de supratensiune de înaltă frecvență va face ca reactanța inductivă (XL) a reactorului să devină foarte mare, limitând și atenuând astfel efectiv amplitudinea și frecvența curentului de supratensiune, menținându-l într-un interval sigur (de obicei, specificațiile impun ca acesta să fie limitat la 5-10 ori mai mare decât curentul nominal sau mai puțin echipamentul de compensare a rețelei).

II. Preveniți amplificarea armonică și evitați rezonanța sistemului

În rețelele electrice moderne, există numeroși curenți armonici generați de sarcini ne-liniare, cum ar fi convertoare și redresoare de frecvență. Aceste armonice reprezintă o amenințare serioasă pentru sistemul de compensare a condensatorului.

Funcția reactorului - defazat{-de-: Scopul unui reactor în serie este de a modifica în mod deliberat frecvența de rezonanță a circuitului LC, astfel încât să nu coincidă cu frecvențele armonice principale prezente în rețeaua electrică (de obicei a 5-a, a 7-a, a 11-a, a 13-a, a 13-a, etc.), prevenind astfel apariția rezonanței etc.

III. Absorbția anumitor sub-armonici pentru a îmbunătăți calitatea energiei (funcție avansată)

1. Funcție: prin proiectarea precisă a inductanței reactorului, acesta este făcut să rezoneze în serie cu condensatorul la o anumită frecvență sub-armonică (de exemplu, reglat pentru a rezona cu frecvența armonică a 4,7). Pentru această sub-armonică, impedanța circuitului din seria LC este extrem de scăzută, asemănătoare cu o „autostradă”, care poate atrage și absorbi (devia) în mod activ curentul acestei sub{-armonici din rețeaua electrică, împiedicând astfel injectarea acesteia în rețeaua de-nivel superior.

2. Rezultat: Această configurație nu numai că protejează condensatorul, ci îndeplinește și o funcție de filtrare, îmbunătățind activ calitatea rețelei electrice. Acest dispozitiv este de obicei denumit un filtru reglat.

Jinneng electricReactoare cu filtru de armonici cu miez de fier-echipate în mod obișnuit pentru bănci de filtre armonice închise-metal. Acestea sunt reglate conform cerințelor aplicației. În majoritatea aplicațiilor, reactoarele reglează banca de condensatoare la o frecvență apropiată de armonica a cincea (adică . 270 hertzi). În sistemele cu profiluri complexe de impedanță de sistem sau sisteme cu dispozitive mari producătoare de armonici, reactoarele pot regla banca de condensatoare la un număr de frecvențe diferite între a 2-a și a 25-a armonică.