1.電圧変動を安定させ、電力品質を確保する。
高圧パワーコンデンサ 無効電力を動的に補償することで、電圧変動と高調波干渉を効果的に抑制します。例えば、大型変電所では、山東莱宝電気の高圧シャントコンデンサは電圧変動を±2%以内に制御することができ、不安定な電圧による設備停止事故を回避することができます。事例ある製鉄所が圧延機回路に高圧コンデンサを設置したところ、電圧歪率が12%から3%に低下し、年間故障メンテナンス費用が120万元も削減された(データは「2023年中国産業電力最適化白書」より引用)。
2.力率を改善し、エネルギー損失を削減する。
電力系統では、無効電力の浪費が電力損失の主な原因となっています。高圧コンデンサは、誘導負荷(モーターや変圧器など)を補償することにより、力率を0.7から0.95以上に高め、線路損失を20%-35%削減します。アプリケーションのシナリオ
- 太陽光発電所:高圧コンデンサ群がインバータ端の無効電力を補い、太陽光発電の系統連系効率を向上させる。
- 工場の配電ある自動車製造会社がイーライ電気の高圧コンデンサ補償装置を採用した後、年間300万元以上の電気代を節約した。
3.新エネルギーシステムのグリッド接続とエネルギー貯蔵の支援
風力発電、太陽光発電などの新エネルギー分野では、高圧コンデンサは直流サポートと高周波フィルタリングの機能を担っています。DAWNCAPのDCサポートコンデンサは1500Vの高電圧の衝撃に耐え、新エネルギー発電の断続的な変動を効果的に平滑化することができます。技術革新:
- 固体コンデンサ:チタン酸バリウム系誘電体材料を使用すると、エネルギー密度が30%増加し、エネルギー貯蔵発電所に適している。
- ハイブリッド・キャパシタ:リチウムイオン電池とスーパーキャパシタの特性を組み合わせ、高速充放電と長サイクル寿命を実現。
4.機器の長寿命化と安全性の確保
完全ドライオイルフリー設計(TDK高耐圧セラミックコンデンサなど)により、オイル漏れの心配がなく、15年以上の使用が可能です。内蔵の放電抵抗器により、停電後3分以内に残留電圧を50V以下に低減でき、安全な操作と保守が可能です。業界標準:
- IEC 60871:高電圧コンデンサの耐圧試験と安全冗長設計を規定。
- EU RoHS認証:材料が環境に優しく、無公害であることを保証し、輸出設備のニーズに適応する。
5.産業機器の運転効率の最適化
重工業の分野では、高圧コンデンサは動的補償によってモーター効率を向上させる。例えば、ある石油化学企業がABBの高圧コンデンサキャビネットを採用した後、モータの運転効率が82%から94%に向上し、年間500万kWhの電力が節約されました。代表的なアプリケーション
- 周波数コンバータのマッチング:高調波を抑制し、周波数コンバータの寿命を延ばす。
- アーク炉電源:電流波形を安定させ、製錬プロセスのエネルギー消費を削減する。
6.スマートグリッドと超高圧送電の開発を推進する。
超高圧直流送電プロジェクトでは、高電圧コンデンサが平滑と電圧支持に使用される。中国XDグループの±1100kV直流送電用コンデンサグループは、「西-東送電」プロジェクトに採用され、15%の送電線損失を削減することに成功した。今後の動向
- デジタルモニタリング:IoTセンサーでコンデンサーの温度や容量などをリアルタイムで監視し、故障を未然に防ぐ。
- 超高圧コンデンサ:2000kV以上の製品を研究開発し、グローバルエネルギーインターネットの構築をサポートする。
概要
高圧パワーコンデンサは、電圧の安定化、エネルギー効率の向上、新エネルギーのサポートなど6つの中核機能を通じて、電力システムを効率的に運用するための「目に見えないエンジン」となっている。材料革新とインテリジェント技術の統合により、その応用範囲はエネルギー貯蔵やスーパーコンピューティングセンターなどの最先端分野へとさらに拡大する。将来、高電圧コンデンサはエネルギー転換を推進し、世界のカーボンニュートラル目標に重要な技術的支援を提供し続けるだろう。