Bagaimana kapasitor pendingin udara meningkatkan tingkat operasi sistem daya melalui kompensasi daya reaktif?

​
Mekanisme operasi beban induktif dalam sistem daya relatif istimewa. Ketika arus melewati perangkat induktif seperti motor dan transformer, akan ada perbedaan fase antara arus dan tegangan, menghasilkan bagian energi listrik yang terus -menerus dikonversi antara medan listrik dan medan magnet, tetapi tidak dapat benar -benar dikonversi menjadi pekerjaan yang berguna. Bagian energi listrik ini adalah daya reaktif. Meskipun daya reaktif tidak secara langsung bekerja, sangat diperlukan untuk mempertahankan operasi normal beban induktif. Namun, keberadaan sejumlah besar daya reaktif akan meningkatkan arus dan menghasilkan lebih banyak kerugian pada resistensi garis. Pada saat yang sama, ini juga akan menyebabkan penurunan tegangan garis meningkat, membuat tegangan pengguna akhir rendah, secara serius mempengaruhi kualitas daya dan efisiensi operasi sistem. ​
Kapasitor pendingin udara digunakan untuk kompensasi daya reaktif dalam sistem daya dan memiliki prinsip kerja ilmiah. Kapasitor pada dasarnya merupakan komponen yang menyimpan biaya. Dalam sirkuit AC, ia dapat menyimpan energi listrik ketika tegangan meningkat dan melepaskan energi listrik ketika tegangan berkurang. Karakteristik ini memungkinkannya untuk menghasilkan kekuatan reaktif kapasitif yang berlawanan dengan daya reaktif yang dikonsumsi oleh beban induktif. Setelah kapasitor berpendingin udara terhubung ke sistem daya, daya reaktif kapasitif yang dihasilkannya dan daya reaktif induktif yang dikonsumsi oleh beban induktif saling mengimbangi, sehingga mengurangi total daya reaktif yang ditransmisikan dalam sistem. Ini seperti mengurangi beberapa kendaraan "tidak efektif" di jalan yang ramai, membuat jalan lebih halus dan pengoperasian sistem daya lebih efisien. ​
Dari proses spesifik, setelah kapasitor berpendingin udara terhubung ke sistem daya, pertama-tama memiliki dampak yang signifikan pada faktor daya. Faktor daya mencerminkan tingkat pemanfaatan energi listrik yang efektif. Kehadiran beban induktif mengurangi faktor daya, dan daya reaktif kapasitif yang disuntikkan oleh kapasitor berpendingin udara dapat menyesuaikan hubungan fase antara arus dan tegangan, membuatnya sedekat mungkin dengan fase yang sama, sehingga meningkatkan faktor daya. Ketika faktor daya ditingkatkan, nilai efektif arus dalam sistem daya akan berkurang sesuai. Karena menurut prinsip sirkuit, ketika mentransmisikan daya aktif yang sama, arus berbanding terbalik dengan faktor daya. Setelah arus berkurang, kehilangan daya pada saluran juga berkurang. Ini karena kehilangan garis sebanding dengan kuadrat arus. Pengurangan arus dapat sangat mengurangi kehilangan panas pada resistensi saluran dan mengurangi limbah energi dalam proses transmisi daya.

Kapasitor berpendingin udara juga memainkan peran penting dalam meningkatkan kualitas tegangan. Penurunan tegangan garis terkait erat dengan ukuran saat ini. Ketika arus berkurang karena kompensasi daya reaktif, penurunan tegangan saluran juga akan berkurang. Hal ini membuat tegangan masing -masing node dalam sistem daya lebih stabil, terutama di area terminal yang jauh dari sumber daya, masalah tegangan rendah dapat secara efektif dikurangi. Tegangan yang stabil tidak hanya kondusif untuk operasi normal berbagai jenis peralatan listrik dan memperpanjang umur layanan peralatan, tetapi juga memastikan operasi yang aman dan stabil dari seluruh sistem daya dan mengurangi risiko kegagalan yang disebabkan oleh fluktuasi tegangan. ​
Dalam sistem daya yang sebenarnya, kapasitor berpendingin udara digunakan dengan berbagai cara. Kelompok kapasitor berpendingin udara berkapasitas besar dapat dipasang secara terpusat di gardu, dan kompensasi terpusat dapat dilakukan sesuai dengan permintaan daya reaktif keseluruhan sistem. Metode ini dapat mengkontrol makro daya reaktif dari seluruh jaringan listrik regional dan meningkatkan faktor daya dan tingkat tegangan dari jaringan listrik regional. Kapasitor berpendingin udara kecil juga dapat dipasang di sisi tegangan rendah dari transformator distribusi untuk mengkompensasi di tempat untuk karakteristik beban area tertentu. Ini dapat lebih akurat memenuhi permintaan daya reaktif dari beban lokal, mengurangi transmisi reaktif dari jalur tegangan rendah, dan mengurangi kerugian garis. Selain itu, pada saluran transmisi tegangan tinggi, kapasitor berpendingin udara seri digunakan untuk mengkompensasi reaktansi induktif saluran, meningkatkan kapasitas transmisi saluran, dan meningkatkan jarak dan kapasitas transmisi daya. ​
Meskipun kapasitor berpendingin udara berkinerja baik dalam kompensasi daya reaktif dalam sistem daya, mereka juga menghadapi beberapa tantangan. Kondisi operasi sistem daya kompleks dan dapat diubah, dan permintaan daya reaktif dari beban dapat berubah kapan saja, yang membutuhkan kapasitor berpendingin udara untuk merespons dengan cepat dan menyesuaikan secara fleksibel. Jika kompensasi tidak tepat waktu atau jumlah kompensasi tidak akurat, tidak hanya efek kompensasi daya reaktif yang diharapkan gagal untuk dicapai, tetapi masalah baru seperti fluktuasi tegangan sistem dan resonansi juga dapat disebabkan. Pada saat yang sama, kapasitor berpendingin udara akan dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti suhu tinggi, kelembaban, dan debu selama operasi jangka panjang. Faktor -faktor ini dapat menyebabkan kinerja kapasitor memburuk atau bahkan gagal, mempengaruhi keandalan dan stabilitas kompensasi daya reaktifnya. ​
Untuk memainkan peran kapasitor berpendingin udara dengan lebih baik dalam kompensasi daya reaktif dalam sistem daya, teknologi terkait juga terus berkembang dan berinovasi. Di satu sisi, strategi kontrol yang lebih maju dikembangkan, dan teknologi kontrol cerdas digunakan untuk memantau daya reaktif dan perubahan tegangan sistem secara real time, secara akurat mengontrol input dan penghapusan kapasitor berpendingin udara, mewujudkan kompensasi daya reaktif yang dinamis, dan meningkatkan ketepatan waktu dan akurasi kompensasi. Di sisi lain, proses pembuatan dan bahan kapasitor berpendingin udara harus ditingkatkan untuk meningkatkan kemampuan mereka untuk menahan gangguan lingkungan dan meningkatkan keandalan dan masa pakai peralatan. Selain itu, aplikasi terkoordinasi dengan peralatan kompensasi reaktif lainnya, seperti generator reaktif statis, harus dieksplorasi untuk memberikan permainan penuh pada keuntungan dari berbagai peralatan dan membangun sistem kompensasi reaktif yang lebih lengkap.