Różnica między kompensacją dynamiczną a kompensacją statyczną

Główną funkcją kompensacji mocy biernej jest poprawa współczynnika mocy w systemach zasilania, a tym samym zmniejszenie wydajności sprzętu i strat mocy, stabilizacja napięcia i poprawa jakości zasilania. Zwiększa także stabilność i wydajność transmisji w przypadku transmisji-na duże odległości oraz równoważy moc czynną i bierną obciążeń trójfazowych. Dlatego dobór odpowiednich urządzeń kompensujących moc bierną może skutecznie ograniczyć straty w systemie zasilania i poprawić jakość sieci. I odwrotnie, niewłaściwy dobór może prowadzić do wahań napięcia, zwiększonych harmonicznych i innych problemów.

Kompensacja statyczna i jej zalety

Kompensacja statyczna odnosi się do kompensacji, w której kondensatory nie są przełączane w czasie rzeczywistym-w oparciu o wahania mocy biernej. Zamiast tego przełączanie jest celowo opóźniane, zwykle o ponad 40 sekund. W miarę podłączania lub odłączania urządzeń elektrycznych, moc bierna wymagana przez sieć odpowiednio się zmienia. Aby uniknąć częstego przełączania, które mogłoby uszkodzić elementy przełączające i narazić kondensatory na nadmierne uderzenia, zastosowano celowe opóźnienie. Kondensatory są włączane dopiero wtedy, gdy współczynnik mocy obwodu zasilania ustabilizuje się poniżej określonej wartości. I odwrotnie, jeśli współczynnik mocy utrzymuje się powyżej określonej wartości lub jeśli moc bierna jest zwracana do sieci, kondensatory są wyłączane z opóźnieniem, pod warunkiem, że stan ten się utrzymuje.

Kompensacja statyczna nie wpływa niekorzystnie na średni współczynnik mocy odbiorcy w danym okresie ani na praktyki rozliczeniowe stosowane przez firmy dostarczające energię. Wręcz przeciwnie, unikając częstego przełączania, wydłuża żywotność elementów przełączających i kondensatorów kompensacyjnych. Ponadto, ponieważ przełączanie nie odbywa się w czasie rzeczywistym-w oparciu o wahania mocy biernej, jako elementy przełączające wystarczą styczniki, co zmniejsza koszt urządzenia kompensacyjnego i upraszcza konserwację.

Ze względu na te zalety, statyczne urządzenia kompensacyjne są obecnie niemal powszechnie stosowane.

Kompensacja dynamiczna i jej zalety

Kompensacja dynamiczna polega na przełączaniu kondensatorów-w czasie rzeczywistym, ściśle śledząc zmiany mocy biernej obciążenia. Aby zapewnić śledzenie w czasie rzeczywistym-, cały proces-od wykrycia sygnału do przełączania kondensatorów-musi zostać ukończony w ciągu 10 do 20 milisekund. Komponenty elektromagnetyczne nie są w stanie spełnić tego wymagania dotyczącego szybkiego przełączania, ponieważ nawet najszybsze przełączanie zajmuje co najmniej 0,2 sekundy. Dlatego też, aby spełnić wymagania dotyczące szybkiego wykrywania i przełączania, stosuje się detekcję elektroniczną i przełączanie-tyrystorowe.

Dynamiczna kompensacja kondensatora nie jest nową technologią; od dawna stosowany jest w elektrycznych piecach łukowych do produkcji stali. Podczas topienia w piecu łukowym sporadycznie występują krótkie sieci, a powstałe prądy udarowe powodują poważne wahania napięcia na szynie zasilającej, niekorzystnie wpływając na innych użytkowników. Ten specyficzny typ chwilowych wahań napięcia nazywany jest „migotaniem napięcia” lub „migotaniem mocy”. Aby złagodzić te niekorzystne skutki i poprawić jakość napięcia w systemie elektroenergetycznym, wprowadzono natychmiastową kompensację nadążną za pomocą kondensatorów. Moc bierna wymagana przez piec łukowy jest natychmiast dostarczana lokalnie przez kondensatory, co eliminuje potrzebę przesyłania-na duże odległości z sieci. Zmniejsza to migotanie napięcia na wspólnej szynie zasilającej piec łukowy, poprawiając w ten sposób jakość zasilania.