Varför måste en induktor kopplas i serie när man utför parallellkondensatorkompensation?

Inom områdena kraftsystem och industriell kraftdistribution används parallella kondensatorer för att förbättra effektfaktorn, stabilisera nätspänningen och minska linjeförlusterna. Men observanta individer kommer att märka att i praktiska tillämpningar är dessa kondensatorer inte direkt anslutna till nätet utan är istället kopplade i serie med en reaktor för att bilda en helhet innan de tas i drift. Denna design är inte på något sätt överflödig; snarare är det en avgörande åtgärd för att säkerställa en säker, stabil och effektiv drift av kompensationssystemet. De främsta anledningarna till detta är följande:

Ⅰ. Dämpa överspänningsströmmen för att säkerställa utrustningens säkerhet

1. Skada: Den enorma strömökningen (upp till flera tiotals eller till och med hundratals gånger kondensatorns märkström) kommer att orsaka allvarliga elektrodynamiska och termiska effekter på själva kondensatorn, omkopplingsanordningen (kontaktor eller strömbrytare) och den anslutna elektriska utrustningen, vilket förkortar utrustningens livslängd och till och med orsaka skada.

2. Reaktorns funktion: Seriereaktorn ökar kretsens totala impedans (XL=ωL). I ögonblicket när strömbrytaren stängs kommer den högfrekventa överspänningsströmmen att göra att reaktorns induktiva reaktans (XL) blir mycket stor, vilket effektivt begränsar och dämpar överspänningsströmmens amplitud och frekvens, och håller den inom ett säkert område (vanligtvis kräver hela specifikationerna att den är begränsad till 5-10 gånger strömstyrkan och kompenserar enheten), nätutrustning.

II. Förhindra övertonsförstärkning och undvik systemresonans

I moderna elnät finns det många harmoniska strömmar som genereras av icke-linjära belastningar som frekvensomvandlare och likriktare. Dessa övertoner utgör ett allvarligt hot mot kondensatorkompensationssystemet.

Funktionen hos reaktorn - ur--fas: Syftet med en seriereaktor är att medvetet ändra LC-kretsens resonansfrekvens för att undvika att den sammanfaller med de övertonade huvudfrekvenserna som finns i elnätet (typiskt 5:e, 7:e, 11:e, etc.), resonans.

III. Absorberar specifika under-övertoner för att förbättra strömkvaliteten (avancerad funktion)

1. Funktion: Genom att exakt utforma reaktorns induktans får den att resonera i serie med kondensatorn vid en specifik sub-övertonsfrekvens (till exempel inställd för att resonera med den 4,7:e övertonsfrekvensen). För denna sub-överton är impedansen för LC-seriens krets extremt låg, liknar en "motorväg", som aktivt kan attrahera och absorbera (avleda) strömmen från denna sub-överton från elnätet och därigenom förhindra att den injiceras i det högre-nätet.

2. Resultat: Denna konfiguration skyddar inte bara kondensatorn utan utför också en filtreringsfunktion, vilket aktivt förbättrar strömkvaliteten i elnätet. Denna enhet kallas vanligtvis för ett avstämt filter.

Jinneng elektriskÖvertonsfilterreaktorer av järn-vanligtvis utrustade för metall-omslutna harmoniska filterbanker. De ställs in efter behov för applikationen. I de flesta tillämpningar ställer reaktorerna in kondensatorbanken till en frekvens nära den 5:e övertonen (dvs. . 270 hertz). I system med komplexa systemimpedansprofiler, eller system med stora övertonsproducerande enheter, kan reaktorerna ställa in kondensatorbanken till ett antal olika frekvenser mellan den 2:a och den 25:e övertonen.