Synkrone kondensatorer er ikke nye, men har normalt været brugt siden 1950'erne til at stabilisere strømsystemer. Synkrone kondensatorer er store maskiner, der drejer meget frit og kan absorbere eller generere reaktiv effekt for at stabilisere og styrke et kraftsystem. Disse kondensatorer hjælper, når der er ændringer i belastningen, da de øger netværksinertien. Den kinetiske energi, som er lagret i en synkron kondensator, forsyner hele inertien af strømsystemet og er meget nyttig fra et frekvenskontrolsynspunkt. Denne artikel diskuterer en oversigt over synkron kondensator – arbejde og dets anvendelser.

Hvad er en synkron kondensator?

En overspændt synkron motor der kører uden belastning er kendt som en synkron kondensator. Denne kondensator er en DC-exciteret synkronmaskine, hvis aksel ikke er forbundet med noget drivudstyr. Denne kondensator er også kendt som en synkron kompensator eller synkron kondensator . Denne enhed giver forbedret stabilitet og spændingsregulering ved at generere eller absorbere kontinuerligt justerbar reaktiv effekt, forbedret kortslutningsstyrke og frekvensstabilitet ved at levere synkron inerti.

Synkron kondensator

Hovedformålet med en synkron kondensator er at bruge den reaktive effektstyringskapacitet og maskinens synkrone inerti. Strømsystemet inkluderer en attraktiv alternativ løsning til kondensatorbanker på grund af evnen til at regulere mængden af reaktiv effekt kontinuerligt. Disse kondensatorer er perfekt egnede til at styre spændingen på lange transmissionsledninger eller inden for netværk gennem en høj spredning af strømelektroniske enheder og i netværk, hvor der er stor fare for 'ø' fra det store netværk.

Synkron kondensator design

Den synkrone kondensator er designet med forskellige komponenter som en stator, rotor, exciter, amor tissuer vikling og ramme. En synkronmotor inkluderer en 3-faset stator, der er analog med en induktionsmotor. Enheden begynder som en induktionsmotor med amortisseurviklingen, der skal glide for at generere startmoment.

Synkron kondensatordesign

For synkronmotorer tilføres DC til rotorens feltvikling kaldet en exciter. Den er anbragt på synkronmotorens aksel. En rotor med lige mange poler som statoren forsynes gennem en jævnstrømskilde. Rotorstrømmen skaber en nord-syd magnetisk polforbindelse i rotorpolparrene ved at lade rotoren 'låse i trin' af den roterende statorflux. Rammen er den udvendige del af maskinen og er designet med støbejern.

Hvordan virker synkron kondensator?

Da synkron kondensator arbejder ligner synkronmotorprincippet. Funktionsprincippet for denne motor er bevægelses-EMK, hvilket betyder, at en leder har en tendens til at dreje på grund af magnetfelteffekten. Her er der to måder, der bruges til at give et magnetfelt som en 3-faset vekselstrømsforsyning og en stabil jævnstrømsforsyning til stator .

Hovedårsagen til at give to måder at excitere på er, at den kan rotere med synkron hastighed, fordi motoren simpelthen arbejder på magnetfeltsammenkoblingen, der genereres på grund af statoren såvel som DC-feltviklingen.

Ændringen af DC-feltexcitation kan resultere i forskellige tilstande. Så synkrone kondensatordriftsmåder diskuteres nedenfor.

Ved først at øge DC-forsyningen reduceres ankerstrømmen og viser, at statoren bruger lav strøm til at generere flux, og også synkronmotoren trækker mindre reaktiv strøm, så det kaldes under-exciteret tilstand.

Yderligere på stigningen inden for DC-feltexcitation kommer der et punkt, hvor end ankerstrømmen er lav, og motoren arbejder ved enhedseffektfaktor (PF). Kravene til al feltexcitation opfyldes af DC-kilden. Så denne tilstand er kendt som normal-exciteret tilstand.

Yderligere skal du øge feltstrømmen med jævnstrømsforsyningen, derefter øges fluxen for meget, og for at udligne den vil statoren begynde at levere reaktiv effekt i stedet for at absorbere den. Synkronmotoren trækker således en førende strøm.

Synkron kondensator vs kondensatorbank

Forskellen mellem en synkron kondensator vs en kondensator bank omfatter følgende.

Synkron kondensator	Kondensatorbank “hvordan fungerer logiske porte fysisk ”
Det er en DC-exciteret synkronmotor, der bruges til at forbedre effektfaktor og magtfaktor korrektion inden for kraftledninger ved blot at forbinde den med transmissionsledninger.	En kondensatorbank er et sæt kondensatorer, der er arrangeret i serie (eller) parallelle kombinationer. Kondensatorbanker bruges hovedsageligt til effektfaktorkorrektion og reaktiv effektkompensation i krafttransformatorstationerne.
Det er også kendt som en synkron kompensator eller synkron kondensator.	Det er også kendt som en kondensatorenhed.
Ikke som en statisk kondensatorbank, kan mængden af reaktiv effekt fra en synkron kondensator justeres kontinuerligt.	Reaktiv effekt fra en statik kondensator bank reduceres, når netspændingen reduceres, hvorimod en synkron kondensator øger den reaktive effekt, når spændingen falder.
Den synkrone kondensator har længere levetid sammenlignet med kondensatorbanken.	Kondensatorbankens levetid er lav.
De giver bedre ydeevne inden for højspændingssystemet sammenlignet med kondensatorbanken.	De giver mindre ydeevne i højspændingssystemet.
Det er dyrere end en kondensatorbank.	Det er økonomisk.

Fasordiagram

Det synkront kondensatorfasediagram er vist nedenfor. Når en synkronmotor normalt er overspændt, tager den den førende effektfaktorstrøm. Hvis denne motor er uden belastning, hvor belastningsvinklen 'δ' er ekstremt lille, og den også er overspændt som Eb > V, vil PF-vinklen stige næsten til 90 grader. Så denne motor kører med ca. '0' førende PF-tilstand, som er vist i følgende fasediagram.

Phasor Diagram synkronmotor

Denne karakteristik er relateret til en typisk kondensator, der bruger en førende PF-strøm. Overspændt motor, der arbejder uden belastning, er således kendt som en synkron kondensator. Dette er hovedegenskaben, fordi hvilken motor bruges som en effektforbedringsanordning eller faseavanceret.

Fordele og ulemper

Det fordelene ved en synkron kondensator omfatte følgende.

Det kan øge systemets inerti.
Kortvarig overbelastningskapacitet kan øges.
Lavspændingsgennemkørsel.
Hurtig reaktion
Ekstra kortslutningsstyrke.
Der er ingen harmoniske.
Den reaktive effekt justeres løbende.
Den er vedligeholdelsesfri.
En høj grad af sikkerhed kan opretholdes.
Den har en høj levetid.
Fejlene kan nemt fjernes.
Størrelsen af den strøm, der trækkes gennem motoren, kan nemt ændres ved at ændre feltexcitationen med en hvilken som helst mængde. Så dette hjælper med at opnå trinløs effektfaktorkontrol.
Den termiske stabilitet af motorviklinger er høj for kortslutningsstrømme.

Det ulemper ved en synkron kondensator omfatte følgende.

Det er dyrt.
Det genererer støj.
Der er store tab i motoren.
Det fylder mere.
Det kræver kontinuerlig afkøling.
Feltstrømmen skal løbende kontrolleres.
Den har ikke noget selvstartende moment så; hjælpeudstyr skal stilles til rådighed.

Ansøgninger

Anvendelser eller anvendelser af synkrone kondensatorer omfatter følgende.

De typiske applikationer omfatter hovedsageligt HVDC, Wind eller Solar, Grid Support & Regulation.
Disse bruges på både transmissions- og distributionsspændingsniveauer for at forbedre stabiliteten og opretholde spændinger i foretrukne grænser i skiftende belastningsforhold og beredskabssituationer.
Disse kondensatorer bruges i elektriske kraftsystemer til spændingsstyring på lang transmissionsledninger , især for transmissionsledninger med et ret højt induktivt forhold mellem reaktans og modstand.
Det bruges i kraftledninger til at forbedre effektfaktor (P.F) og PF-korrektion ved blot at forbinde det med transmissionslinjer.
Disse kondensatorer anvendes i hybride energisystemer.
Disse kondensatorer opfører sig som en variabel kondensator eller variabel induktor , brugt i krafttransmissionssystemer til styring af linjespænding.

Hvorfor kaldes det en Synchronous Condenser?

Når en synkronmotor uden belastning er overspændt, fungerer den som en kondensator, fordi den begynder at bruge en førende strøm uden belastning. Således er en synkronmotor, der er overspændt uden belastning, kendt som en synkron kondensator. Den er simpelthen forbundet til belastningen parallelt for at forbedre effektfaktoren.

Hvor bruges synkron kondensator?

Det bruges i krafttransmissionssystemer til regulering af linjespænding, i HVDC, vind/sol, netunderstøttelse, regulering, effektfaktorkorrektion og VAR kompensator .

Er synkronmotor selvinduceret?

En synkronmotor er ikke en selvstartende motor på grund af inertien af rotor . Så det kan ikke følge omdrejningen af statorens magnetfelt med det samme. Når rotoren opnår den synkrone hastighed, bliver feltviklingen spændt, og motoren vil trække i synkronisering.

Hvad er fordelene ved at installere en synkron kondensator i et elektrisk system?

En synkron kondensator er meget nyttig ved både transmissions- og distributionsspændingsniveauer for at forbedre stabiliteten og også til at opretholde spændinger i de ønskede grænser i skiftende belastningsforhold såvel som beredskabssituationer.

Hvorfor synkron maskine er synkron kondensator?

En synkron maskine kører uden belastning vil lede strømmen. Så synkronmotor, der kører uden en belastning, der er overspændt, er kendt som en synkron kondensator.

Dette er således en oversigt over en synkron kondensator som bruges hovedsageligt til korrektion af effektfaktor (PF) for at forbedre PF fra haltende til førende. Da denne kondensator fungerer som en variabel kondensator eller en variabel induktor, bruges den til at styre linjespændingen i krafttransmissionssystemer. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en synkronmotor?