W jaki sposób chłodzony powietrzem kondensator poprawia poziom działania systemu zasilania poprzez reaktywną rekompensatę energii?

​
Mechanizm działania obciążenia indukcyjnego w układzie zasilania jest stosunkowo wyjątkowy. Gdy prąd przechodzi przez urządzenia indukcyjne, takie jak silniki i transformatory, będzie różnica fazowa między prądem a napięciem, co spowoduje ciągłą konwertowanie energii elektrycznej między polem elektrycznym a polem magnetycznym, ale nie można go naprawdę przekształcić w użyteczną pracę. Ta część energii elektrycznej jest moc reaktywna. Chociaż moc reaktywna nie działa bezpośrednio, jest niezbędna do utrzymania normalnego działania obciążeń indukcyjnych. Jednak obecność dużej ilości mocy reaktywnej zwiększy prąd i wygeneruje więcej strat w oporności linii. Jednocześnie spowoduje wzrost spadku napięcia linii, co spowoduje niskie napięcie użytkownika końcowego, poważnie wpływając na jakość zasilania i wydajność działania systemu. ​
Kondensator chłodzony powietrzem jest wykorzystywany do reaktywnej rekompensaty energetycznej w systemie elektrycznym i ma zasadę pracy naukowej. Kondensator jest zasadniczo składnikiem, który przechowuje ładowanie. W obwodzie prądu przemiennego może przechowywać energię elektryczną, gdy napięcie wzrasta i uwalnia energię elektryczną, gdy napięcie maleje. Ta cecha umożliwia generowanie pojemnościowej mocy reaktywnej o przeciwnej naturze do mocy reaktywnej zużywanej przez obciążenie indukcyjne. Po podłączonym powietrzu kondensatora z systemem zasilania, generowana przez nią pojemnościowa moc reaktywna i indukcyjna moc reaktywna zużywana przez obciążenie indukcyjne, zmniejszając w ten sposób całkowitą moc reaktywną przesyłaną w systemie. To tak, jakby zmniejszyć „nieskuteczne” pojazdy na zatłoczonej drodze, dzięki czemu droga jest gładsza i działanie systemu zasilania bardziej wydajnym. ​
Z konkretnego procesu, po tym, jak chłodzony powietrzem kondensator jest podłączony do systemu zasilania, najpierw ma znaczący wpływ na współczynnik energii. Współczynnik mocy odzwierciedla stopień skutecznego wykorzystania energii elektrycznej. Obecność obciążeń indukcyjnych zmniejsza współczynnik mocy, a pojemnościowa moc reaktywna wstrzyknięta przez chłodzony powietrzem kondensator może dostosować zależność fazową między prądem a napięciem, co czyni je tak blisko tej samej fazy, jak to możliwe, poprawiając w ten sposób współczynnik mocy. Po ulepszeniu współczynnika mocy efektywna wartość prądu w systemie zasilania odpowiednio zmniejszy się. Ponieważ zgodnie z zasadą obwodu, przesyłając tę samą moc aktywną, prąd jest odwrotnie proporcjonalny do współczynnika mocy. Po zmniejszeniu prądu zmniejsza się również utrata mocy w linii. Wynika to z faktu, że utrata linii jest proporcjonalna do kwadratu prądu. Zmniejszenie prądu może znacznie zmniejszyć utratę ciepła oporu linii i zmniejszyć odpady energetyczne w procesie przenoszenia mocy.

Chłodzone powietrze kondensatory odgrywają również ważną rolę w poprawie jakości napięcia. Kropla napięcia linii jest ściśle związana z prądem. Gdy prąd maleje z powodu kompensacji mocy reaktywnej, spadek napięcia linii również spadnie. To sprawia, że napięcie każdego węzła w układzie zasilania jest bardziej stabilne, szczególnie w obszarze terminalu z dala od źródła zasilania, problem niskiego napięcia można skutecznie złagodzić. Stabilne napięcie nie tylko sprzyja normalnym działaniu różnych rodzajów urządzeń elektrycznych i przedłuża żywotność urządzeń, ale zapewnia również bezpieczne i stabilne działanie całego układu zasilania i zmniejsza ryzyko awarii spowodowanej fluktuacji napięcia. ​
W rzeczywistych systemach elektroenergetycznych kondensatory chłodzone powietrzem są używane na różne sposoby. Grupy kondensatorów chłodzonych powietrzem o dużej pojemności można zainstalować centralnie w podstacjach, a scentralizowaną kompensację można wykonać zgodnie z ogólnym zapotrzebowaniem na moc reaktywną systemu. Ta metoda może makro-kontrolować moc reaktywną całej regionalnej sieci energetycznej i poprawić poziom mocy i poziom napięcia regionalnej siatki mocy. Małe chłodzone powietrzem kondensatory można również zainstalować po stronie niskiego napięcia transformatora dystrybucji, aby zrekompensować charakterystykę obciążenia określonego obszaru. Może to dokładniej spełniać zapotrzebowanie na moc reaktywną lokalnych obciążeń, zmniejszyć reaktywną transmisję linii niskiego napięcia i zmniejszyć straty linii. Ponadto, na liniach przesyłowych o wysokim napięciu, kondensatory chłodzone powietrzem są używane do zrekompensowania indukcyjnej reaktancji linii, poprawy pojemności transmisji linii oraz zwiększenia odległości i pojemności transmisji mocy. ​
Chociaż chłodzone powietrzem kondensatory działają dobrze w reaktywnej rekompensaty w zakresie zasilania w systemach zasilania, stają również przed pewnymi wyzwaniami. Warunki pracy systemu zasilania są złożone i zmienne, a zapotrzebowanie na moc reaktywną obciążenia może zmienić się w dowolnym momencie, co wymaga, aby chłodzone powietrzem kondensatory szybkie reagowanie i elastyczne regulacji. Jeśli kompensacja nie jest terminowa lub ilość kompensacji jest niedokładna, nie tylko nie zostanie osiągnięty oczekiwany efekt kompensacyjnej mocy reaktywnej, ale mogą być również spowodowane nowe problemy, takie jak fluktuacje napięcia systemu i rezonans. Jednocześnie na chłodzone powietrzem kondensatory będą miały wpływ czynniki środowiskowe, takie jak wysoka temperatura, wilgotność i kurz podczas długoterminowego działania. Czynniki te mogą powodować pogorszenie wydajności kondensatora, a nawet niepowodzenia, wpływając na niezawodność i stabilność jego reaktywnej rekompensaty energetycznej. ​
Aby lepiej odgrywać rolę chłodzonych powietrzem kondensatorów w reaktywnym kompensacie energii w systemach zasilania, powiązane technologie stale się rozwijają i wprowadzają innowacje. Z jednej strony opracowano bardziej zaawansowane strategie kontroli, a inteligentna technologia kontroli jest wykorzystywana do monitorowania reaktywnej mocy i napięcia systemu w czasie rzeczywistym, dokładnej kontroli wejściowej i usuwania kondensatorów chłodzonych powietrzem, realizacji dynamicznej kompensacji mocy reaktywnej oraz poprawy terminowości i dokładności kompensacji. Z drugiej strony proces produkcyjny i materiały chłodzonych powietrzem kondensatorów powinny zostać ulepszone, aby zwiększyć ich zdolność do przeciwdziałania zakłóceniom środowiska oraz poprawić niezawodność i żywotność obsługi sprzętu. Ponadto, koordynowane zastosowanie z innymi reaktywnymi urządzeniami do odszkodowania, takimi jak statyczne generatory reaktywne, należy zbadać, aby zapewnić pełną grę zaletą różnych urządzeń i zbudować pełniejszy system reaktywnej reaktywnej.