Ako kondenzátor chladený vzduchom zlepšuje úroveň prevádzky energetického systému prostredníctvom kompenzácie reaktívneho výkonu?

​
Prevádzkový mechanizmus induktívneho zaťaženia v energetickom systéme je relatívne špeciálny. Ak prúd prechádza cez induktívne zariadenia, ako sú motory a transformátory, bude existovať fázový rozdiel medzi prúdom a napätím, čo bude mať za následok nepretržitú časť elektrickej energie medzi elektrickým a magnetickým poľom, ale nemôže sa skutočne premeniť na užitočnú prácu. Táto časť elektrickej energie je reaktívny výkon. Aj keď reaktívny výkon priamo nefunguje, je nevyhnutné na udržanie normálnej prevádzky induktívneho zaťaženia. Prítomnosť veľkého množstva reaktívneho výkonu však zvýši prúd a spôsobí väčšie straty odporu v línii. Zároveň tiež spôsobí zvýšenie poklesu napätia napätia v línii, čím sa napätie koncového používateľa stane nízkym, čo vážne ovplyvňuje kvalitu výkonu a účinnosť prevádzky systému. ​
Kondenzátor chladený vzduchom sa používa na kompenzáciu reaktívneho výkonu v energetickom systéme a má vedecký pracovný princíp. Kondenzátor je v podstate komponent, ktorý ukladá poplatok. V okruhu striedavého prúdu môže ukladať elektrickú energiu, keď sa napätie zvyšuje a uvoľňuje elektrickú energiu, keď napätie klesá. Táto charakteristika jej umožňuje vytvárať kapacitnú reaktívnu silu opačnej povahy ako reaktívna sila spotrebovaná induktívnym zaťažením. Keď je vzduchom chladený kondenzátor pripojený k napájaciemu systému, kapacitný reaktívny výkon generuje a induktívna reaktívna energia spotrebúva indukčným zaťažením navzájom, čím sa znižuje celkový reaktívny výkon prenášaný v systéme. Je to ako zníženie „neúčinných“ vozidiel na preplnenej ceste, čím je cesta plynulejšia a fungovanie energetického systému efektívnejšie. ​
Zo špecifického procesu, keď je vzduchom chladený kondenzátor pripojený k napájaciemu systému, má najprv významný vplyv na výkonový faktor. Úkonový faktor odráža stupeň efektívneho využitia elektrickej energie. Prítomnosť induktívneho zaťaženia znižuje faktor a kapacitný reaktívny výkon vstrekovaný vzduchom chladeným kondenzátorom môže upraviť fázový vzťah medzi prúdom a napätím, čím sa zvyšuje čo najbližšie k rovnakej fáze, čím sa zlepší výkonový faktor. Keď sa vylepší výkonový faktor, účinná hodnota prúdu v energetickom systéme sa podľa toho zníži. Pretože podľa zásady obvodu je pri prenose rovnakého aktívneho výkonu prúd nepriamo úmerný účinnému faktoru. Po znížení prúdu sa tiež znižuje strata energie v linke. Dôvodom je, že strata čiary je úmerná štvorcu prúdu. Zníženie prúdu môže výrazne znížiť tepelnú stratu odporu v oblasti linky a znížiť spotrebu energie v procese prenosu energie.

Kondenzátory chladené vzduchom tiež zohrávajú dôležitú úlohu pri zlepšovaní kvality napätia. Pokles napätia v linke úzko súvisí s veľkosťou prúdu. Keď sa prúd zníži v dôsledku kompenzácie reaktívneho výkonu, pokles napätia napätia sa tiež zníži. Vďaka tomu je napätie každého uzla v energetickom systéme stabilnejšie, najmä v terminálovej oblasti ďaleko od zdroja energie, je možné účinne zmierniť problém s nízkym napätím. Stabilné napätie nielen vedie k normálnej prevádzke rôznych typov elektrických zariadení a predlžuje služobnú životnosť zariadení, ale tiež zaisťuje bezpečnú a stabilnú prevádzku celého energetického systému a znižuje riziko zlyhania spôsobeného kolísaním napätia. ​
V skutočných energetických systémoch sa vzduchom chladené kondenzátory používajú rôznymi spôsobmi. Skupiny kondenzátorov chladených kondenzátorov s veľkou kapacitou môžu byť v rozvodoch inštalované centrálne a centralizovaná kompenzácia sa môže vykonať podľa celkového požiadavky na reaktívny výkon systému. Táto metóda môže makrokontrolovať reaktívny výkon celej regionálnej výkonovej mriežky a zlepšiť úroveň výkonu a napätia regionálnej výkonovej mriežky. Malé kondenzátory chladené vzduchom môžu byť tiež inštalované na nízkej napätej strane distribučného transformátora, aby sa kompenzovali charakteristiky zaťaženia konkrétnej oblasti. To môže presnejšie spĺňať požiadavku reaktívneho energie pri miestnom zaťažení, znížiť reaktívny prenos vedení s nízkym napätím a znížiť straty čiary. Okrem toho sa na prenosových vedeniach s vysokým napätím používajú kondenzátory chladené v sérii na kompenzáciu indukčnej reaktancie potrubia, zlepšenie prenosovej kapacity linky a zvýšenie vzdialenosti a kapacity prenosu energie. ​
Aj keď kondenzátory chladené vzduchom fungujú dobre pri reaktívnej kompenzácii energie v energetických systémoch, čelia aj niektorým výzvam. Prevádzkové podmienky energetického systému sú zložité a meniteľné a požiadavka reaktívneho výkonu pri zaťažení sa môže kedykoľvek zmeniť, čo vyžaduje, aby kondenzátory chladené vzduchom rýchlo reagovali a flexibilne upravili. Ak kompenzácia nie je včasná alebo je suma kompenzácie nepresná, nielenže sa nedosiahne očakávaný účinok na kompenzáciu reaktívneho výkonu, ale môžu sa tiež dosiahnuť nové problémy, ako sú kolísanie a rezonancia systémového napätia a rezonancia. V rovnakom čase budú kondenzátory chladené vzduchom ovplyvnené environmentálnymi faktormi, ako je vysoká teplota, vlhkosť a prach počas dlhodobej prevádzky. Tieto faktory môžu spôsobiť zhoršenie alebo zlyhanie výkonu kondenzátora, čo ovplyvní spoľahlivosť a stabilitu jeho kompenzácie reaktívneho výkonu. ​
S cieľom lepšie zohrávať úlohu vzduchom chladených kondenzátorov pri kompenzácii reaktívneho výkonu v energetických systémoch sa súvisiace technológie neustále vyvíjajú a inovujú. Na jednej strane sa vyvíjajú pokročilejšie riadiace stratégie a inteligentná kontrolná technológia sa používa na monitorovanie reaktívnych zmien výkonu a napätia v systéme v reálnom čase, presne riadia vstup a odstránenie vzduchom chladených kondenzátorov, na realizáciu dynamickej kompenzácie reaktívneho výkonu a zlepšujú včasnosť a presnosť kompenzácie. Na druhej strane by sa mal vylepšiť výrobný proces a materiály kondenzátorov chladených vzduchom, aby sa zvýšila ich schopnosť odolávať environmentálnemu rušeniu a zlepšiť spoľahlivosť a životnosť zariadenia. Okrem toho by sa mala preskúmať koordinovaná aplikácia s ostatnými reaktívnymi kompenzačnými zariadeniami, ako sú statické reaktívne generátory, aby poskytovali úplné hry výhodám rôznych zariadení a zostavili úplnejší systém reaktívnej kompenzácie.