Synkroniset lauhduttimet eivät ole uusia, mutta niitä on käytetty normaalisti 1950-luvulta lähtien sähköjärjestelmien stabilointiin. Synkroniset lauhduttimet ovat suuria koneita, jotka pyörivät hyvin vapaasti ja voivat absorboida tai tuottaa loistehoa vakauttamaan ja vahvistamaan sähköjärjestelmää. Nämä lauhduttimet auttavat, kun kuormituksessa tapahtuu muutoksia, koska ne lisäävät verkon inertiaa. Synkroniseen lauhduttimeen varastoitunut kineettinen energia tuottaa koko tehojärjestelmän inertian ja on erittäin hyödyllinen taajuudensäädön näkökulmasta. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta synkroninen lauhdutin – työ ja sen sovellukset.
Mikä on synkroninen lauhdutin?
Yli-innostunut synkroninen moottori joka toimii tyhjäkäynnillä tunnetaan synkronisena lauhduttimena. Tämä lauhdutin on DC-viritetty synkroninen kone, jonka akselia ei ole kytketty mihinkään käyttölaitteeseen. Tämä lauhdutin tunnetaan myös synkronisena kompensaattorina tai synkronisena kondensaattori . Tämä laite parantaa vakautta ja jännitteen säätöä generoimalla tai absorboimalla jatkuvasti säädettävää loistehoa, parantaa oikosulkuvoimaa ja taajuuden vakautta tuottamalla synkronista inertiaa.
Synkronisen lauhduttimen päätarkoitus on käyttää koneen loistehon ohjausominaisuuksia ja synkronista inertiaa. Voimajärjestelmä sisältää houkuttelevan vaihtoehtoisen ratkaisun kondensaattoripankeille, koska loistehoa voidaan jatkuvasti säätää. Nämä lauhduttimet soveltuvat erinomaisesti ohjaamaan jännitettä pitkillä siirtolinjoilla tai verkkojen sisällä suuren tehoelektroniikkalaitteiden diffuusion kautta ja verkoissa, joissa on suuri vaara 'irtautua' suuresta verkosta.
Synkroninen lauhdutinsuunnittelu
Synkroninen lauhdutin on suunniteltu erilaisilla komponenteilla, kuten staattori, roottori, heräte, amor kudoskäämi ja runko. Synkronisessa moottorissa on 3-vaiheinen staattori, joka on analoginen oikosulkumoottorin kanssa. Yksikkö alkaa an induktiomoottori amortisseur-käämillä, jonka täytyy luistaa käynnistysmomentin muodostamiseksi.
Synkronimoottoreissa tasavirta syötetään roottorin kenttäkäämitykseen, jota kutsutaan virittimeksi. Se on järjestetty synkronisen moottorin akselille. Roottori, jossa on yhtä monta napaa, kuten staattori, syötetään tasavirtalähteen kautta. Roottorin virta muodostaa pohjois-eteläsuuntaisen magneettisen napayhteyden roottorin napaparien sisällä antamalla roottorin 'lukittua askeleen' pyörivän staattorin vuon vaikutuksesta. Runko on koneen ulkoinen osa ja se on suunniteltu valuraudalla.
Kuinka synkroninen lauhdutin toimii?
Synkronisen lauhduttimen toiminta on samanlaista kuin synkronisen moottorin periaate. Tämän moottorin toimintaperiaate on liike-EMF, mikä tarkoittaa, että johtimella on taipumus pyöriä magneettikentän vaikutuksen vuoksi. Tässä on kaksi tapaa tarjota magneettikenttä, kuten 3-vaiheinen vaihtovirtalähde ja vakaa tasavirtalähde staattori .
Pääsyy tarjota kaksi tapaa herättää on, että se voi pyöriä synkronisella nopeudella, koska moottori yksinkertaisesti toimii staattorin sekä tasavirtakenttäkäämin aiheuttaman magneettikentän lukituksella.
DC-kentän herätteen muuttaminen voi johtaa erilaisiin moodeihin. Joten synkronisia lauhduttimen toimintatapoja käsitellään alla.
Aluksi dc-syöttöä lisäämällä ankkurivirta pienenee ja osoittaa, että staattori käyttää pientä virtaa vuon tuottamiseen, ja myös synkroninen moottori kuluttaa vähemmän loisvirtaa, joten sitä kutsutaan aliherätetyksi tilaksi.
Edelleen tasavirtakentän herätteen kasvaessa kohta tulee aina, kun ankkurivirta on alhainen ja moottori toimii yksikkötehokertoimella (PF). Tasavirtalähde täyttää kaiken kenttäherätyksen vaatimukset. Joten tämä tila tunnetaan normaaliviritystilana.
Lisäksi lisää kenttävirtaa tasavirtalähteellä, sitten vuo kasvaa liikaa ja sen kompensoimiseksi staattori alkaa syöttää loistehoa sen sijaan, että se absorboi sitä. Siten synkroninen moottori ottaa johtavan virran.
Synkroninen lauhdutin vs kondensaattoripankki
Ero synkronisen lauhduttimen vs a kondensaattoripankki sisältää seuraavat.
| Synkroninen lauhdutin |
Kondensaattoripankki |
| Se on DC-viritetty synkroninen moottori, jota käytetään tehokertoimen parantamiseen ja tehokerroin korjaus voimalinjojen sisällä yksinkertaisesti yhdistämällä se siirtolinjoihin. | Kondensaattoripankki on sarja kondensaattoreita, jotka on järjestetty sarjaan (tai) rinnakkaiset yhdistelmät. Kondensaattoripankkeja käytetään pääasiassa tehokertoimen korjaukseen ja loistehon kompensoimiseen tehoasemien sisällä. |
| Se tunnetaan myös synkronisena kompensaattorina tai synkronisena kondensaattorina. | Se tunnetaan myös kondensaattoriyksikkönä. |
| Toisin kuin staattinen kondensaattoripankki, synkronisen lauhduttimen loistehoa voidaan säätää jatkuvasti. | Loisteho staattisesta sähköstä kondensaattoripankki pienenee, kun verkon jännite laskee, kun taas synkroninen lauhdutin lisää loistehoa, kun jännite laskee. |
| Synkronisella lauhduttimella on pidempi käyttöikä verrattuna kondensaattoripankkiin. | Kondensaattoripankin käyttöikä on lyhyt. |
| Ne tarjoavat paremman suorituskyvyn korkeajännitejärjestelmässä verrattuna kondensaattoripankkiin. | Ne antavat vähemmän suorituskykyä suurjännitejärjestelmässä. |
| Se on kalliimpaa kuin kondensaattoripankki. | Se on taloudellista. |
Phasor-kaavio
The synkronisen kondensaattorin osoitinkaavio näkyy alla. Aina kun synkroninen moottori on normaalisti yliviritetty, se ottaa johtavan tehokertoimen virran. Jos tämä moottori on kuormittamattomassa tilassa, jossa kuormituskulma 'δ' on erittäin pieni ja se on myös yliviritetty, kuten Eb > V, PF-kulma kasvaa lähes 90 asteeseen. Joten tämä moottori toimii noin '0' johtavassa PF-tilassa, joka näkyy seuraavassa osoitinkaaviossa.
Tämä ominaisuus liittyy tyypilliseen kondensaattoriin, joka käyttää johtavaa PF-virtaa. Siten yliherätetty moottori, joka toimii kuormittamattomana, tunnetaan synkronisena lauhduttimena. Tämä on tärkein ominaisuus, koska mitä moottoria käytetään tehonparannuslaitteena tai vaiheen edistyneenä.
Hyödyt ja haitat
The synkronisen lauhduttimen edut Sisällytä seuraavat.
- Se voi lisätä järjestelmän hitautta.
- Lyhyen aikavälin ylikuormituskykyä voidaan lisätä.
- Pienjännitteinen läpiajo.
- Nopea vastaus
- Ylimääräinen oikosulkuvoima.
- Ei ole harmonisia.
- Loistehoa säädetään jatkuvasti.
- Se on huoltovapaa.
- Korkea turvallisuustaso voidaan ylläpitää.
- Sillä on pitkä käyttöikä.
- Viat voidaan poistaa helposti.
- Moottorin läpi vedetyn virran suuruutta voidaan helposti muuttaa muuttamalla kenttäherätystä millä tahansa määrällä. Joten tämä auttaa saavuttamaan portaattoman tehokertoimen hallinnan.
- Moottorikäämien lämpöstabiilisuus on korkea oikosulkuvirroille.
The synkronisen lauhduttimen haitat Sisällytä seuraavat.
- Se on kallis.
- Se tuottaa melua.
- Moottorissa on valtavia tappioita.
- Se vie enemmän tilaa.
- Se vaatii jatkuvaa jäähdytystä.
- Kenttävirtaa on tarkistettava jatkuvasti.
- Siinä ei ole itsestään käynnistyvää vääntömomenttia; apulaitteet on hankittava.
Sovellukset
Synkronisten lauhduttimien käyttötarkoituksia tai sovelluksia ovat seuraavat.
- Tyypillisiä sovelluksia ovat pääasiassa HVDC, tuuli tai aurinko, verkkotuki ja säätö.
- Näitä käytetään sekä siirto- että jakelujännitetasoilla parantamaan vakautta ja ylläpitämään jännitteitä suositeltavissa rajoissa muuttuvissa kuormitusolosuhteissa ja varautumistilanteissa.
- Näitä lauhduttimia käytetään sähköjärjestelmissä jännitteen säätämiseen pitkiä aikoja voimajohdot , erityisesti siirtolinjoille, joilla on melko korkea induktiivinen reaktanssi-vastussuhde.
- Sitä käytetään voimalinjoissa tehokertoimen (P.F) ja PF-korjauksen parantamiseen yksinkertaisesti yhdistämällä se siirtolinjoihin.
- Näitä lauhduttimia käytetään hybridienergiajärjestelmissä.
- Nämä lauhduttimet käyttäytyvät kuin muuttuva kondensaattori tai muuttuva kela , jota käytetään voimansiirtojärjestelmissä verkkojännitteen ohjaamiseen.
Miksi sitä kutsutaan synkroniseksi lauhduttimeksi?
Kun synkroninen moottori kuormittamattomana on yliviritetty, se toimii kuin kondensaattori, koska se alkaa käyttää johtavaa virtaa kuormittamattomana. Näin ollen synkroninen moottori, joka on yliviritetty ilman kuormitusta, tunnetaan synkronisena lauhduttimena. Se on yksinkertaisesti kytketty kuormaan rinnan tehokertoimen parantamiseksi.
Missä synkronista lauhdutinta käytetään?
Sitä käytetään voimansiirtojärjestelmissä verkkojännitteen säätelyyn, HVDC:hen, tuuli-/aurinkoenergiaan, verkkotukeen, säätöön, tehokertoimen korjaukseen ja WAS kompensaattori .
Onko synkroninen moottori itsestään indusoitunut?
Synkroninen moottori ei ole itsestään käynnistyvä moottori sen inertian vuoksi roottori . Joten se ei voi seurata staattorin magneettikentän kierrosta välittömästi. Kun roottori saavuttaa synkronisen nopeuden, kenttäkäämitys aktivoituu ja moottori siirtyy synkronointiin.
Mitkä ovat synkronisen lauhduttimen asennuksen edut sähköjärjestelmään?
Synkroninen lauhdutin on erittäin hyödyllinen sekä siirto- että jakelujännitetasoilla parantamaan vakautta ja myös pitämään jännitteet halutuissa rajoissa muuttuvissa kuormitusolosuhteissa sekä varautumistilanteissa.
Miksi synkroninen kone on synkroninen lauhdutin?
Synkroninen kone, joka toimii ilman kuormaa, johtaa virran. Joten synkroniset moottorit, jotka käyvät ilman yliviritettyä kuormaa, tunnetaan synkronisena lauhduttimena.
Tämä siis on yleiskatsaus synkronisesta lauhduttimesta jota käytetään pääasiassa tehokertoimen (PF) korjauksessa parantamaan PF:tä viiveestä johtavaksi. Koska tämä lauhdutin toimii muuttuvana kondensaattorina tai muuttuvana kelana, sitä käytetään ohjaamaan linjajännitettä voimansiirtojärjestelmissä. Tässä on sinulle kysymys, mikä on synkroninen moottori?
