Abstraktus
Aukštos įtampos galios kondensatoriai yra pagrindinė šiuolaikinių elektros energijos sistemų sudedamoji dalis, todėl jie atlieka nepakeičiamą vaidmenį gerinant elektros energijos kokybę, optimizuojant energijos vartojimo efektyvumą ir užtikrinant stabilų pramonės įrangos veikimą. Šiame straipsnyje, remiantis techniniais principais, taikymo scenarijais ir pramonės pavyzdžiais, sistemingai paaiškinamos šešios pagrindinės aukštos įtampos kondensatorių funkcijos, derinami autoritetingi duomenys ir įmonių praktika, kad būtų atskleista pagrindinė jų vertė naujojoje energetikoje, pramoninėje gamyboje ir išmaniuosiuose tinkluose. Cituojant pramonės ataskaitas ir technines baltąsias knygas, skaitytojams suteikiamas mokslinis sprendimų priėmimo pagrindas, padedantis įmonėms siekti efektyvaus elektros energijos naudojimo ir darnaus vystymosi.
1. Stabilizuoti įtampos svyravimus ir užtikrinti elektros energijos kokybę
Aukštos įtampos galios kondensatoriai efektyviai slopina įtampos svyravimus ir harmoninius trikdžius, dinamiškai kompensuodami reaktyviąją galią. Pavyzdžiui, didelėse pastotėse "Shandong Laibao Electric" aukštos įtampos šuntiniai kondensatoriai gali kontroliuoti įtampos svyravimus ±2% ribose, kad būtų išvengta įrangos išjungimo avarijų dėl nestabilios įtampos. Atvejis: plieno gamykloje valcavimo cecho grandinėje įrengus aukštos įtampos kondensatorius, įtampos iškraipymų lygis sumažėjo nuo 12% iki 3%, o metinės gedimų priežiūros išlaidos sumažėjo 1,2 mln. juanių (duomenys cituojami iš "2023 m. Kinijos pramonės elektros energijos optimizavimo baltosios knygos").
2. Pagerinti galios koeficientą ir sumažinti energijos nuostolius
Elektros energijos sistemoje reaktyviosios galios švaistymas yra pagrindinis elektros energijos nuostolių šaltinis. Aukštos įtampos kondensatoriai, kompensuodami indukcines apkrovas (pvz., variklius ir transformatorius), padidina galios koeficientą nuo 0,7 iki daugiau kaip 0,95 ir sumažina linijos nuostolius 20%-35%. Taikymo scenarijai:
- Fotovoltinė elektrinė: Aukštos įtampos kondensatorių grupės kompensuoja reaktyviąją galią inverterio gale, kad pagerintų fotovoltinės jėgainės prijungimo prie tinklo efektyvumą.
- Gamyklinis maitinimo paskirstymas: Po to, kai viena automobilių gamybos įmonė pritaikė "Eli Electric" aukštos įtampos kondensatorių kompensavimo įrenginį, ji kasmet sutaupė daugiau nei 3 milijonus juanių.
3. Parama naujų energijos sistemų prijungimui prie tinklo ir energijos kaupimui
Vėjo jėgainių, fotovoltinių ir kitų naujų energijos šaltinių srityse aukštos įtampos kondensatoriai atlieka nuolatinės srovės palaikymo ir aukšto dažnio filtravimo funkcijas. DAWNCAP nuolatinės srovės palaikymo kondensatoriai gali atlaikyti 1500 V aukštos įtampos smūgius ir veiksmingai išlyginti nepastovius naujos energijos gamybos svyravimus. Technologinės naujovės:
- Kietakūniai kondensatoriai: Naudojant bario titanato pagrindu pagamintus dielektrikus, energijos tankis padidėja 30%, o tai tinka energijos kaupimo jėgainėms.
- Hibridiniai kondensatoriai: Ličio jonų akumuliatorių ir superkondensatorių savybių derinimas, siekiant greito įkrovimo ir iškrovimo bei ilgos ciklo trukmės.
4. Įrangos eksploatavimo trukmės pratęsimas ir saugos užtikrinimas
Visiškai sausa be alyvos konstrukcija (kaip TDK aukštos įtampos keraminių kondensatorių atveju) pašalina alyvos nutekėjimo riziką ir gali tarnauti daugiau nei 15 metų. Įmontuotas iškrovos rezistorius gali sumažinti liekamąją įtampą iki mažesnės nei 50 V per 3 minutes po maitinimo sutrikimo, kad būtų užtikrintas saugus veikimas ir techninė priežiūra. Pramonės standartai:
- IEC 60871: Nurodo aukštos įtampos kondensatorių atsparumo įtampai bandymą ir saugos perteklinio projektavimo reikalavimus.
- ES RoHS sertifikatas: Užtikrinkite, kad medžiagos yra ekologiškos ir neteršiančios aplinkos bei pritaikytos prie eksporto įrangos poreikių.
5. Optimizuoti pramonės įrangos veikimo efektyvumą
Sunkiojoje pramonėje aukštos įtampos kondensatoriai didina variklio efektyvumą dėl dinaminės kompensacijos. Pavyzdžiui, vienoje naftos chemijos įmonėje pritaikius ABB aukštos įtampos kondensatorių spintas, variklio darbo efektyvumas padidėjo nuo 82% iki 94%, kasmet sutaupant 5 mln. kWh elektros energijos. Tipinės taikymo sritys:
- Dažnio keitiklio suderinimas: slopina harmonikų poveikį ir prailgina dažnio keitiklio tarnavimo laiką.
- Lankinės krosnies maitinimo šaltinis: stabilizuokite srovės bangos formą ir sumažinkite energijos sąnaudas lydymo procese.
6. Skatinti išmaniųjų tinklų ir itin aukštos įtampos perdavimo tinklų plėtrą
Itin aukštos įtampos nuolatinės srovės perdavimo projektuose aukštos įtampos kondensatoriai naudojami išlyginimui ir įtampos palaikymui. "China XD Group" ±1100 kV nuolatinės srovės perdavimo kondensatorių grupė buvo sėkmingai pritaikyta projektui "West-to-East Power Transmission" ir sumažino nuostolius linijoje 15%. Ateities tendencijos:
- Skaitmeninis stebėjimas: Daiktų interneto jutikliais realiuoju laiku stebima kondensatoriaus temperatūra, talpa ir kiti parametrai, kad būtų išvengta gedimų.
- Itin aukštos įtampos kondensatoriai: Moksliniai tyrimai ir produktų, kurių įtampa viršija 2000 kV, kūrimas, siekiant paremti pasaulinio energetikos interneto kūrimą.
Santrauka
Aukštos įtampos galios kondensatoriai tapo "nematomu varikliu", užtikrinančiu efektyvų elektros sistemų veikimą, nes atlieka šešias pagrindines funkcijas: stabilizuoja įtampą, didina energijos vartojimo efektyvumą ir palaiko naująją energiją. Integruojant medžiagų naujoves ir pažangiąsias technologijas, kondensatorių taikymo sritys dar labiau išsiplės ir apims pažangiausias sritis, pavyzdžiui, energijos kaupimo ir superkompiuterių centrus. Ateityje aukštos įtampos kondensatoriai ir toliau skatins energetikos transformaciją ir teiks pagrindinę techninę pagalbą siekiant pasaulinio anglies dioksido neutralumo tikslo.