Che cos’è un Capacitor Bank: Working and Its Calculation

Quando un certo numero di condensatori sono collegati tra loro forma un condensatore bank. Possono essere collegati in serie o in parallelo. Un banco di condensatori ha numerosi vantaggi e applicazioni. Il più delle volte, questi sono utilizzati per la compensazione della potenza reattiva e il miglioramento del fattore di potenza. La disposizione di questi può essere fatta in sottostazione o centrali elettriche. L’unità per la capacità in Farad. Una banca condensatore di scala inferiore è spesso utilizzato in edifici industriali, campus universitario, grandi comunità residenziali per migliorare il fattore di potenza. La necessità di migliorare il fattore di potenza è molto critica, poiché un basso fattore di potenza a un certo punto disturberebbe l’equilibrio di potenza tra le vicinanze e attirerebbe anche sanzioni da parte delle società locali di distribuzione elettrica.

Condensatore Banca Definizione

Quando un certo numero di condensatori sono collegati insieme in serie o in parallelo, forma un condensatore banca. Questi sono utilizzati per la compensazione della potenza reattiva. Il collegamento della banca del condensatore alla griglia migliora la potenza reattiva e quindi il fattore di potenza.

Condensatore Banca

Come mostrato in figura, i condensatori sono collegati in serie per migliorare il fattore di potenza. Materiali diversi come carta, mica, ecc. sono utilizzati per la produzione dei condensatori come materiali isolanti.

Simbolo della banca del condensatore

Questo simbolo è spesso usato in un diagramma a linea singola della sottostazione. Il simbolo è mostrato nella figura seguente.

Condensatore Banca Simbolo

Come mostrato in figura, un la banca del condensatore è rappresentata nella connessione stella o delta.

Tipi di banchi di condensatori

Il banco di condensatori è classificato come:

  • Fuso esternamente – Per questo tipo di connessione, ogni unità fusibile è collegata esternamente al banco di condensatori. Questo aiuta a salvare la banca del condensatore da guasti come sovratensione, temperatura, ecc. senza alcuna interruzione nell’operazione.
  • Fuso internamente-In questo tipo, il fusibile è mantenuto all’interno dell’involucro del banco del condensatore. Poiché la protezione non può essere fornita senza alcuna interruzione, tali banche sono utilizzate per banche di condensatori a basso rating. Lo svantaggio di tale disposizione è, in ogni caso di guasto, l’intera unità deve essere sostituita.
  • Fusibile meno-Questa unità non ha fusibile collocato insieme con la banca. Queste unità sono usate per le valutazioni e le specifiche basse in cui l’unità può essere sostituita facilmente.

Calcolo della banca del condensatore

Il calcolo è una caratteristica importante che deve essere considerata durante la progettazione di una sottostazione o di una comunità residenziale. I passaggi coinvolti nel calcolo sono i seguenti.

Per calcolare il rating della banca, dobbiamo avere i seguenti dati disponibili direttamente su indirettamente. Il primo è il fattore di potenza. Il fattore di potenza attuale deve essere calcolato per conoscere il fattore di potenza desiderato. Questo può essere fatto utilizzando un misuratore del fattore di potenza. Il misuratore del fattore di potenza è uno strumento che misura il fattore di potenza cos ø in base al carico e al consumo energetico attivo.

In base ai consumi di potenza attiva e reattiva, il fattore di potenza può essere calcolato come

Epi e Eqi sono rispettivamente i valori di potenza attiva e reattiva. Questi valori sono misurati inizialmente o all’inizio di un ciclo. Il ciclo si riferisce a un periodo, può essere un giorno o poche ore. Allo stesso modo, Epf ed Eqf sono i valori di potenza attiva e reattiva alla fine del ciclo. Una volta ottenuti questi quattro valori, possiamo calcolare il valore iniziale del fattore di potenza.

Una volta che il valore attuale del fattore di potenza è noto, il prossimo è conoscere il fattore di potenza desiderato. Questo è il fattore di potenza che vogliamo ottenere. Lasciare che il valore iniziale sia cos φ1 e il valore desiderato è cos φ2. Da i valori iniziale e finale del fattore di potenza, potenza attiva P può essere valutata come mostrato nella figura sotto

Diagramma Potenza

Come mostrato in figura, φ1 è il primo fattore di potenza angolo e φ2 è l’ultimo fattore di potenza angolo. Da questi due, è possibile valutare la potenza attiva P. Dopo aver valutato P, la potenza reattiva richiesta può essere calcolata come

Qc=KP

Dove ” Qc ” è la potenza richiesta della banca, P è la potenza attiva del carico e K è costante. Per valutare la costante viene seguita una tabella del fattore di potenza.

Tabella di correzione del fattore di potenza

Dalla tabella precedente, dai valori iniziali e finali del fattore di potenza, viene valutata la costante K e viene calcolata la valutazione richiesta.

Esempio

Trova la valutazione del banco condensatore richiesto per un impianto con valutazione 300 W, 400 V. L’angolo del fattore di potenza iniziale è Cos φ1 = 0,75 e desiderato è Cos φ2 = 0,9.

Dalla tabella, si può vedere che con il fattore di potenza iniziale 0,75 e il fattore di potenza desiderato 0,9, la costante K è 0,398. Quindi la potenza reattiva richiesta della banca per migliorare il fattore di potenza da 0,75 a 0,9 è 0,398*300= 119,4 KVar.

Condensatore Banca in una sottostazione

Come abbiamo visto che un ruolo importante di questo è quello di migliorare il fattore di potenza. Per questa applicazione, queste banche sono installate nelle sottostazioni. Un certo numero di condensatori sono collegati in serie per migliorare anche il profilo di tensione. Come si può vedere nell’angolo del fattore di potenza sopra, sull’installazione di questa banca, la corrente del condensatore che è anche conosciuta come corrente di carica, è sempre in testa con la tensione.

Con l’aggiunta del banco del condensatore, la corrente conduce la tensione, quindi l’angolo del fattore di potenza viene ridotto. La riduzione dell’angolo del fattore di potenza implica, miglioramento del fattore di potenza. Questo diventa molto importante, in quanto fornisce anche la compensazione della potenza reattiva. La compensazione della potenza reattiva è l’altro risultato del miglioramento del fattore di potenza.

L’installazione di carichi induttivi sul lato carico richiede una maggiore potenza reattiva. Poiché i carichi induttivi consumano potenza reattiva per creare il flusso magnetico richiesto. Più la natura induttiva del carico più è il requisito della potenza reattiva. In altre parole, carichi induttivi, consumano potenza reattiva. Man mano che la potenza reattiva viene consumata, il carico diventa più in ritardo e quindi il fattore di potenza diminuisce. Il consumo di potenza reattiva provoca uno squilibrio nel consumo di energia e quindi provoca più perdite. Ciò aumenterebbe il carico sulla pianta.

L’installazione di questa volontà aiuta a iniettare potenza reattiva nel sistema. Come la potenza reattiva viene iniettata, migliora l’equilibrio di potenza e quindi riduce le perdite. Aiuta anche a migliorare l’efficienza della pianta.

Capacitor Bank Specification

Abbiamo visto che una banca di condensatori viene utilizzata per il miglioramento del fattore di potenza e della compensazione della potenza reattiva in una sottostazione. Poiché il ruolo di questa banca è molto importante, diventa fondamentale vedere che la banca è mantenuta bene. Inoltre, si deve vedere quali parametri di questa banca dovrebbero essere specificati per installarlo nella sottostazione.

Specifiche importanti sono

  • Tensione nominale – La tensione nominale di questo è stato progettato fino al 110% del normale sistema di tensione di picco e il 120% del normale sistema di tensione RMS. Questa valutazione aiuta la banca a sostenere picchi di tensione e sovratensioni.
  • Valutazione KVaR dell’unità condensatore – In base al fattore di potenza iniziale e al fattore di potenza desiderato, viene calcolata la potenza reattiva di questo. È garantito che con questa valutazione venga iniettata una potenza reattiva sufficiente nel sistema.
  • Temperatura nominale-Al fine di sostenere la temperatura ambiente, e un aumento della temperatura dovuta luce solare viene calcolata la temperatura nominale di questa banca. Mentre si considera la temperatura nominale tutti questi fattori devono essere considerati. Un altro fattore importante è l’aumento della temperatura dovuto alle perdite.
  • Livello di isolamento di base-Come qualsiasi mezzo isolante, viene considerato anche il mezzo isolante di queste banche. Il livello di isolamento è un fattore importante. Altri dispositivi in cui viene considerato anche questo parametro sono isolanti sopraelevati, oli per trasformatori, ecc.
  • Livelli di corrente nominale.
  • Tempo di scarica / tensione in seconda/tensione
  • monofase e trifase

3 fase condensatore Banca Schema elettrico

Lo schema elettrico della banca condensatore trifase è mostrato di seguito.

Trifase condensatore Banca Schema elettrico

Come mostrato nella figura sopra, 2 condensatore banche sono stati collegati alla rete. Tutti questi sono collegati in delta. Nel delta, la tensione di linea è uguale alla tensione di fase. Questo aiuta a migliorare il fattore di potenza.

Applicazioni

Alcune delle applicazioni più importanti del banco di condensatori sono stati elencati qui sotto

  • la Compensazione della Potenza Reattiva
  • Fattore di Potenza di Miglioramento
  • Bypassando di rumore
  • Miglioramento del profilo di tensione
  • lo Stoccaggio di Energia
  • Miglioramento della qualità della potenza

Faq

1). Perché usiamo una banca di condensatori in sottostazione?

Questi sono utilizzati per la compensazione della potenza reattiva e la correzione del fattore di potenza.

2). Una banca di condensatori risparmierà sull’elettricità?

Sì, l’installazione di un banco di condensatori migliora il fattore di potenza. Meno fattore di potenza provoca più perdite e attira bene dalla scheda elettrica locale. Quindi installando questo possiamo risparmiare elettricità.

3). Qual è lo scopo della banca del condensatore?

Viene utilizzato per la correzione del fattore di potenza e la compensazione della potenza reattiva.

4). Cosa succede se collego un condensatore al carico del generatore?

Sia i condensatori che i generatori iniettano potenza reattiva nel sistema. Quindi collegare un condensatore al carico del generatore aumenta il livello di potenza reattiva. Ciò può anche causare instabilità. A tale scopo vengono utilizzati reattori shunt che consumano potenza reattiva in eccesso.

5). Come testare un condensatore con un multimetro?

La capacità di un condensatore può essere misurata utilizzando un multimetro. Per questo, abbiamo bisogno di mettere la gamma del misuratore in alto valore ohm tale che, può misurare la capacità in farad.

Quindi abbiamo visto lo scopo della banca del condensatore, il funzionamento, le connessioni e le applicazioni. I banchi di condensatori sono uno dei dispositivi più maneggevoli richiesti non solo nelle sottostazioni ma anche negli stabilimenti residenziali e nelle industrie. Due aspetti interessanti rispetto a questo sono lasciati al lettore a riflettere. Uno è quello che è il posizionamento ideale della banca condensatore? Significa che dove dovrebbe essere posizionato il banco, all’inizio dell’impianto, o a metà strada o punto finale. L’altro aspetto è che possiamo controllare la capacità della banca del condensatore? Se sì, allora quali dispositivi ausiliari dovremmo usare per questo.

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