Mengapa Bank Kapasitor Membutuhkan Mitra? Memahami Misi Reaktor Seri

Bank kapasitor adalah "spesialis kompensasi daya reaktif" dalam jaringan listrik yang secara khusus bertanggung jawab untuk meningkatkan faktor daya dan mengurangi kerugian saluran. Namun, para ahli memiliki satu kelemahan-yang hampir seluruhnya tahan terhadap harmonik. Hasilnya, serangkaian reaktor telah dikembangkan sebagai ``mitra intim' yang sangat diperlukan bagi bank kapasitor.
Mari kita mulai dengan fakta mengerikan bahwa ketika bank kapasitor dihidupkan, arus masuk dapat mencapai 5 hingga 15 kali arus pengenal, atau bahkan lebih dari 20 kali lipat ketika beberapa bank kapasitor dipasang secara paralel. Arus lonjakan ini cukup untuk meledakkan sekering dan memicu pemutus arus, yang dapat dengan mudah disalahartikan oleh operator sebagai korsleting.
Yang lebih berbahaya lagi adalah harmonik. Beban nonlinier pada konverter frekuensi, penyearah, busur listrik, dan sebagainya secara terus menerus disuntikkan ke dalam sistem, seperti harmonik orde kelima, ketujuh, dan kesebelas. Impedansi kapasitor terhadap harmonik frekuensi tinggi sangat rendah, dan arus harmonik diperkuat secara signifikan, menyebabkan kapasitor menjadi terlalu panas, kerusakan isolasi, dan akhirnya terbakar. Kapasitor yang terbakar-menyuntikkan harmonik ke dalam jaringan listrik, menciptakan "efek amplifikasi harmonik" yang secara drastis menurunkan kualitas listrik di seluruh wilayah.
Oleh karena itu, standar nasional GB50227-2008 secara eksplisit mensyaratkan bahwa arus masuk eksitasi dikontrol hingga kurang dari 20 kali arus pengenal kapasitor. Hal ini dicapai dengan reaktor seri.
Apa sebenarnya yang dilakukan "mitra" ini? Tiga hal penting:
Pertama, itu memadamkan semburan. Reaktor seri pada dasarnya adalah reaktor besar yang menggunakan induktansi reaktor untuk menekan arus puncak ketika dihidupkan. Ketika reaktansi antara 0,1% dan 1%, arus masuk dapat dikontrol hingga kurang dari 10 kali arus pengenal. Ia memiliki ukuran kecil, kerugian rendah dan dapat diintegrasikan langsung ke bank kapasitor.
Kedua, ia menangkap harmonik. Ini adalah misi inti reaktor. Reaktansi induktif meningkat seiring dengan frekuensi, sedangkan reaktansi kapasitif menurun seiring dengan frekuensi. Ketika keduanya dirangkai seri, frekuensi resonansi rangkaian ditekan di bawah frekuensi harmonik terendah sistem. Misalnya, dengan tingkat reaktansi 12%, titik resonansinya adalah sekitar 204Hz, yang membentuk penghalang impedansi-tinggi terhadap harmonik level 5 ke atas, yang secara efektif memblokir arus harmonik. Dalam kasus harmonik ketiga yang parah, rangkaian filter rangkaian filter dengan laju reaktansi 14%.
Ketiga, menekan tegangan lebih. Ketika kapasitor dimatikan, penyalaan kembali busur menghasilkan tegangan lebih sebesar 4-5 kali tegangan pengenal dan, ketika dihidupkan, tegangan kerja 2-3 kali tegangan lebih operasional. tegangan lebih sementara ini dilemahkan secara signifikan oleh redaman, mencegah kerusakan insulasi atau mempercepat penuaan.
Apa pilihan tingkat reaktansinya? Memilih kecepatan yang salah lebih buruk daripada tidak memasangnya sama sekali.
Laju reaktansi merupakan parameter inti reaktor seri. Memilih laju yang salah tidak hanya membuat reaktor tidak berguna, tetapi juga dapat beresonansi. Ingat saja: 0,1% hingga 1% membatasi lonjakan, 6% menekan harmonik kelima, 12% menangani semua harmonik kelima ke atas, dan 14% menangani secara khusus harmonik ke-3. Ketika busbar gardu induk juga berisi bank kapasitor besar dan kecil, urutan peralihan yang salah akan menyebabkan penguatan arus harmonik dan distorsi tegangan busbar, yang memerlukan pertimbangan komprehensif.
Kering atau basah-minyak? Masing-masing mempunyai kelebihan tersendiri.
Reaktor inti kering tenang, linier, kekuatan mekanik tinggi, cocok untuk pemasangan kabinet. Reaktor imersi minyak memiliki kerugian yang lebih rendah dan memerlukan lebih sedikit ruang, namun lebih berisik dan linearitasnya lebih buruk. Dalam beberapa tahun terakhir, reaktor setengah-inti dan reaktor-inti udara telah muncul berturut-turut, dan linearitas-linier dekat serta kebisingannya berada di bawah 50dB, menjadikannya favorit baru dalam kompensasi daya reaktif.
Jadi berhentilah bertanya mengapa bank kapasitor memerlukan mitra-bank kapasitor tanpa reaktor seri ibarat mobil sport tanpa rem; semakin cepat ia bergerak, semakin besar kemungkinannya untuk terbalik. "Mitra" yang diam ini adalah pahlawan tanpa tanda jasa di balik pengoperasian jaringan listrik yang aman.