In che modo il condensatore raffreddato ad aria migliora il livello operativo del sistema di alimentazione attraverso la compensazione della potenza reattiva?

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Il meccanismo operativo del carico induttivo nel sistema di alimentazione è relativamente speciale. Quando la corrente passa attraverso dispositivi induttivi come motori e trasformatori, ci sarà una differenza di fase tra corrente e tensione, risultando in una parte dell'energia elettrica convertita continuamente tra campo elettrico e campo magnetico, ma non può essere veramente convertito in un lavoro utile. Questa parte dell'energia elettrica è energia reattiva. Sebbene la potenza reattiva non funzioni direttamente, è indispensabile per mantenere il normale funzionamento dei carichi induttivi. Tuttavia, la presenza di una grande quantità di potenza reattiva aumenterà la corrente e genererà più perdite sulla resistenza alla linea. Allo stesso tempo, causerà anche l'aumento della caduta di tensione di linea, rendendo bassa la tensione dell'utente finale, influenzando seriamente la qualità dell'alimentazione e l'efficienza del funzionamento del sistema. ​
Condensatore raffreddato ad aria viene utilizzato per la compensazione del potere reattivo nel sistema di potenza e ha un principio di lavoro scientifico. Il condensatore è essenzialmente un componente che memorizza la carica. Nel circuito CA, può immagazzinare energia elettrica quando la tensione aumenta e rilasciare energia elettrica quando la tensione diminuisce. Questa caratteristica gli consente di generare potenza reattiva capacitiva della natura opposta alla potenza reattiva consumata dal carico induttivo. Dopo che il condensatore raffreddato ad aria è collegato al sistema di alimentazione, la potenza reattiva capacitiva che genera e la potenza reattiva induttiva consumata dal carico induttivo si compromette a vicenda, riducendo così la potenza reattiva totale trasmessa nel sistema. È come ridurre alcuni veicoli "inefficaci" su una strada affollata, rendendo più efficiente la strada più fluida e il funzionamento del sistema di alimentazione. ​
Dal processo specifico, dopo che il condensatore raffreddato ad aria è collegato al sistema di alimentazione, ha prima un impatto significativo sul fattore di potenza. Il fattore di potenza riflette il grado di utilizzo efficace dell'energia elettrica. La presenza di carichi induttivi riduce il fattore di potenza e la potenza reattiva capacitiva iniettata dal condensatore raffreddato ad aria può regolare la relazione di fase tra corrente e tensione, rendendoli il più vicino possibile alla stessa fase possibile, migliorando così il fattore di potenza. Quando il fattore di potenza viene migliorato, il valore effettivo della corrente nel sistema di alimentazione diminuirà di conseguenza. Perché secondo il principio del circuito, quando si trasmette la stessa potenza attiva, la corrente è inversamente proporzionale al fattore di potenza. Dopo la diminuzione della corrente, anche la perdita di potenza nella linea diminuisce. Questo perché la perdita di linea è proporzionale al quadrato della corrente. La riduzione della corrente può ridurre notevolmente la perdita di calore sulla resistenza alla linea e ridurre i rifiuti di energia nel processo di trasmissione dell'alimentazione.

I condensatori raffreddati ad aria svolgono anche un ruolo importante nel migliorare la qualità della tensione. La caduta di tensione di linea è strettamente correlata alla dimensione corrente. Quando la corrente diminuisce a causa della compensazione della potenza reattiva, diminuirà anche la caduta di tensione di linea. Ciò rende la tensione di ciascun nodo nel sistema di alimentazione più stabile, specialmente nell'area terminale lontana dalla fonte di alimentazione, il problema della bassa tensione può essere effettivamente alleviato. La tensione stabile non è solo favorevole al normale funzionamento di vari tipi di apparecchiature elettriche e prolunga la durata delle attrezzature, ma garantisce anche il funzionamento sicuro e stabile dell'intero sistema di alimentazione e riduce il rischio di guasti causati dalle fluttuazioni della tensione. ​
Nei sistemi di alimentazione reali, i condensatori raffreddati ad aria vengono utilizzati in vari modi. I gruppi di condensatori raffreddati ad aria in grande capacità possono essere installati centralmente in sottostazioni e la compensazione centralizzata può essere eseguita in base alla domanda di potenza reattiva complessiva del sistema. Questo metodo può macro-controllare la potenza reattiva dell'intera rete di potenza regionale e migliorare il fattore di potenza e il livello di tensione della rete elettrica regionale. Piccoli condensatori raffreddati ad aria possono anche essere installati sul lato a bassa tensione del trasformatore di distribuzione per compensare in loco per le caratteristiche di carico di un'area specifica. Ciò può soddisfare in modo più accurato la domanda di potenza reattiva dei carichi locali, ridurre la trasmissione reattiva delle linee a bassa tensione e ridurre le perdite di linea. Inoltre, su linee di trasmissione ad alta tensione, i condensatori raffreddati ad aria in serie vengono utilizzati per compensare la reattanza induttiva della linea, migliorare la capacità di trasmissione della linea e aumentare la distanza e la capacità di trasmissione di potenza. ​
Sebbene i condensatori raffreddati ad aria si comportano bene nella compensazione di potenza reattiva nei sistemi di alimentazione, affrontano anche alcune sfide. Le condizioni operative del sistema di alimentazione sono complesse e mutevoli e la domanda di potenza reattiva del carico può cambiare in qualsiasi momento, il che richiede ai condensatori raffreddati ad aria di rispondere rapidamente e regolare in modo flessibile. Se la compensazione non è tempestiva o l'importo della compensazione è inaccurata, ma non solo l'effetto di compensazione della potenza reattiva prevista non riesce a raggiungere, ma possono anche essere causati anche nuovi problemi come le fluttuazioni della tensione di sistema e la risonanza. Allo stesso tempo, i condensatori raffreddati ad aria saranno influenzati da fattori ambientali come alta temperatura, umidità e polvere durante il funzionamento a lungo termine. Questi fattori possono far sì che le prestazioni del condensatore si deteriorano o addirittura falliscano, influenzando l'affidabilità e la stabilità della sua compensazione di potenza reattiva. ​
Al fine di svolgere meglio il ruolo dei condensatori raffreddati ad aria nella compensazione del potere reattivo nei sistemi di alimentazione, le tecnologie correlate sono inoltre in costante sviluppo e innovazioni. Da un lato, vengono sviluppate strategie di controllo più avanzate e la tecnologia di controllo intelligente viene utilizzata per monitorare le modifiche alla potenza e della tensione reattive del sistema in tempo reale, controllano accuratamente l'input e la rimozione dei condensatori raffreddati ad aria, realizzare una compensazione dinamica della potenza reattiva e migliorare la tempistica e l'accuratezza della compensazione. D'altra parte, il processo di produzione e i materiali dei condensatori raffreddati ad aria dovrebbero essere migliorati per migliorare la loro capacità di resistere alle interferenze ambientali e migliorare l'affidabilità e la durata dell'attrezzatura. Inoltre, dovrebbe essere esplorata l'applicazione coordinata con altre apparecchiature di compensazione reattiva, come i generatori reattivi statici per dare un gioco completo ai vantaggi di diverse attrezzature e costruire un sistema di compensazione reattivo più completo.