Aplikace statických kondenzátorových baterií

Jednoduše řečeno, kondenzátory akumulují elektrickou energii. Baterie uchovávají chemickou energii přeměněnou z elektrické energie. První je prostě fyzická změna, druhá je chemická změna.

2. Rychlost a frekvence nabíjení a vybíjení jsou různé.

Protože kondenzátor přímo ukládá náboj. Proto je rychlost nabíjení a vybíjení velmi rychlá. Plné nabití velkého kondenzátoru obvykle trvá jen několik sekund nebo minut; Nabíjení baterie obvykle trvá několik hodin a je velmi závislé na teplotě. To je také určeno povahou chemické reakce. Kondenzátory je třeba nabíjet a vybíjet alespoň desítky tisíc až stovky milionůkrát, zatímco baterie obvykle stačí nabít jen stovky nebo tisícekrát.

Kondenzátory lze použít pro spojování, oddělování, filtrování, fázový posun, rezonanci a jako komponenty pro ukládání energie pro okamžité vybíjení vysokým proudem. Baterie slouží pouze jako zdroj energie, ale za určitých okolností může hrát roli i při stabilizaci napětí a filtraci.

4. Napěťové charakteristiky jsou různé.

Všechny baterie mají jmenovité napětí. Různá napětí baterií jsou určena různými materiály elektrod. Například 2V olověná baterie, 1,2V NiMH baterie, 3,7V lithiová baterie atd. Baterie pokračuje v nabíjení a vybíjení při tomto napětí po nejdelší dobu. Kondenzátory nemají žádné požadavky na napětí a mohou se pohybovat od 0 do libovolného napětí (výdržné napětí vyznačené na kondenzátoru je parametr, který zajišťuje bezpečné použití kondenzátoru a nemá nic společného s charakteristikou kondenzátoru).

Během procesu vybíjení bude baterie tvrdošíjně „držet“ blízko jmenovitého napětí se zátěží, dokud se konečně neudrží a nezačne klesat. Kondenzátor není třeba “servisovat”. Napětí bude od začátku vybíjení stále klesat s proudem, takže při velmi vysokém výkonu klesne napětí na “strašnou” úroveň.

5. Nabíjecí a vybíjecí křivky jsou různé.

Křivka nabíjení a vybíjení kondenzátoru je velmi strmá a hlavní část procesu nabíjení a vybíjení může být dokončena okamžitě, takže je vhodný pro silný proud, velký výkon, rychlé nabíjení a vybíjení. Tato strmá křivka je výhodná pro proces nabíjení a umožňuje jeho rychlé dokončení. To se ale při vybíjení stává nevýhodou. Rychlý pokles napětí ztěžuje přímou výměnu bateriových kondenzátorů v napájecích zdrojích. Pokud chcete vstoupit do elektrotechnického průmyslu, můžete tento problém vyřešit dvěma způsoby. Jedním z nich je používat jej paralelně s akumulátorem, abyste se navzájem učili ze svých silných a slabých stránek. Další možností je spolupráce s DC-DC modulem pro kompenzaci inherentních nedostatků vybíjecí křivky kondenzátoru tak, aby kondenzátor mohl mít co nejstabilnější výstupní napětí.

6. Možnost použití kondenzátorů k výměně baterií

Kapacita C = q/ ⅴ (kde C je kapacita, q je množství elektřiny nabité kondenzátorem a v je rozdíl potenciálů mezi deskami). To znamená, že při definování kapacity je q/v konstanta. Pokud to potřebujete porovnat s baterií, můžete zde dočasně chápat q jako kapacitu baterie.

Kvůli přehlednosti nebudeme jako analogii používat kbelík. Kapacita C se rovná průměru kbelíku a voda se rovná množství elektřiny q. Samozřejmě čím větší průměr, tím více vody pojme. Ale kolik toho vydrží? Záleží také na výšce lopaty. Tato výška představuje napětí aplikované na kondenzátor. Proto lze také říci, že pokud neexistuje horní hranice napětí, pak faradův kondenzátor může uložit veškerou elektrickou energii na světě!

Pokud potřebujete baterii, kontaktujte nás prostřednictvím [email protected]

Statické kondenzátorové banky (v jiných zdrojích – bočníkové kondenzátory) mají několik oblastí použití v silových elektrických systémech. Používají se jako zdroj jalového výkonu při zapojení mezi fází a nulový vodič. V napájecích systémech jsou kondenzátory také zapojeny do série s dlouhým vedením, aby se snížila impedance. To je běžné v systémech přenosu energie s délkou vedení několik stovek kilometrů. Tento příspěvek se bude zabývat bočníkovými kondenzátory.

Statické kondenzátorové banky se běžně označují jako “kondenzátory pro korekci účiníku”, ačkoli plní i další funkce a poskytují mnoho výhod, o kterých budeme diskutovat dále. Tyto kondenzátory se používají na všech úrovních napětí, od koncového uživatele až po ultravysoké napětí.

Statické kondenzátorové baterie instalované jak na spotřebitelské straně pro kompenzaci jalového výkonu, tak v distribuční soustavě pro řízení napětí výrazně mění frekvenční závislost impedance systému. Takové kondenzátory samy o sobě nevytvářejí harmonické, ale v některých případech může jejich přítomnost vést k silnému harmonickému zkreslení.

Skupina statických kondenzátorů na konci napáječe má za následek postupnou změnu napětí po délce napáječe. V ideálním případě by procento zvýšení napětí na kondenzátoru mělo být nulové při volnoběhu a zvýšit na maximum při plné zátěži. Při použití statických kondenzátorových baterií je však procento nárůstu napětí prakticky nezávislé na zátěži. Proto se často používá automatické spínání, které zajistí požadovanou regulaci při vysoké zátěži, ale zabrání nadměrnému nárůstu napětí při nízké zátěži. Spínací kondenzátory mohou vést k přechodným přepětím v zařízeních spotřebitelů.

Aplikace

Energetické společnosti používají statické kondenzátorové baterie v distribuční síti a při nízkém napětí k poskytování jalového výkonu v blízkosti indukčních zátěží tam, kde je to potřeba. Tím se sníží celkový distribuční proud napáječe, zlepší se napěťový profil podél napáječe, uvolní se určitá kapacita napáječe a sníží se ztráty. Pokud dodavatelská společnost nainstaluje do rozvodu dostatečně dimenzované kondenzátory, sníží se zatížení transformátorů rozvodny. Snížení zátěže nejen zlepšuje podmínky nouzového spínání v distribuční soustavě, ale také zvyšuje životnost zařízení a umožňuje odložit nákladná zvýšení kapacity soustavy.

Pro přenos vysokého napětí (69 kV a více) zvyšují statické kondenzátorové baterie kapacitu přenosové soustavy bez nových vedení nebo vodičů s větším průřezem. Dlouhé dodací lhůty, další problémy spojené s výstavbou přenosových vedení a jejich vysoká cena vedou většinu dodavatelů energie ke stále většímu používání vysokonapěťových kondenzátorů.

Vysokonapěťové statické kondenzátorové banky také podporují napětí přenosového vedení, které je často nezbytné, když síť pracuje na limitech svých konstrukčních možností kvůli otevřenému přístupu k síti a sníženým finančním prostředkům na její modernizaci. Protože kondenzátory produkují jalový výkon, není potřeba, aby generátory produkovaly tolik, což umožňuje generátorům pracovat s vyšším účiníkem a produkovat více aktivního výkonu. Snížení množství jalového výkonu procházejícího přenosovou soustavou navíc nejen uvolní určitou kapacitu vedení, ale také sníží ztráty na vedení snížením celkového proudu protékajícího vedením.

Statické kondenzátorové baterie také poněkud zvyšují provozní napětí v elektrickém vedení. Při vyšším napětí typická zátěž spotřebuje méně proudu, což také vede ke snížení přenosových ztrát.