أصل تقني

المكثف المتزامن

Synchronous Condenser

آلة متزامنة دوّارة (وليست مكثفًا كهربائيًا Capacitor) تدور بلا حمل ميكانيكي متصلة بالشبكة، تصدّر القدرة غير الفعالة أو تمتصها وتضيف قصورًا دوّارًا يثبت الجهد والتردد.

نظرة عامة

المكثف المتزامن آلة دوّارة لا مكثف كهربائي (Capacitor)، فهو مولد متزامن بلا توربين: يُرفع إلى سرعة التزامن بمحول تردد أو محرك بدء، ثم يُوصل بالشبكة ويدور معها مستهلكًا قدرة فعالة قليلة تغطي الفقد فقط. بتغيير تيار مجاله عبر منظومة الإثارة الساكنة يتصرف كمكثف كهربائي (Capacitor) حين تزيد الإثارة فيصدّر قدرة غير فعالة ويرفع الجهد، وكالملف حين تقل فيمتصها. وما يميزه عن المعوضات الإلكترونية أن كتلته الدوّارة، وقد تضاف إليها حذافة، تمنح الشبكة قصورًا حقيقيًا يبطئ معدل تغير التردد عند فقد محطة، وتعطي تيار قصر كبيرًا يساعد الحماية. لذلك عاد استخدامه مع انتشار طاقة الرياح والشمس التي لا تملك قصورًا. ويحتاج إلى منظومة زيت للمحامل ورفع العمود، وتبريد بالهواء والماء.

كيف يعمل المكثف المتزامن

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل المكثف المتزامن 25 Hz 37 Hz If محول تردد البدء الإثارة الجزء الدوار (العضو الدوار) العضو الثابت NSδ مقطع: الدوار N/S يدور داخل الثابت + − تيار مستمر (DC) للإثارة مياه التبريد داخلة وخارجة مبادل حراري (هواء-ماء) عودة الزيت L1L2L3 دخول من الشبكة للبدء تبادل القدرة غير الفعالة مع الشبكة Q = (V / Xs) · (E·cos δ − V)E_k = ½ · J · ω²الإثارة تتحكم في Q، والحذافة تخزن طاقة القصور البدءالإثارةالدوار والثابتالحذافة والقصورالزيت ورفع العمودتبريد الآلة
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. البدء

    يرفع محول تردد البدء سرعة الآلة تدريجيًا حتى سرعة التزامن ثم يُفصل، فتدور مع الشبكة بقدرة فعالة قليلة.

    محول تردد البدء / محرك البدءالقدرة الميكانيكية الدورانية
  2. الإثارة

    ترفع منظومة الإثارة الساكنة تيار المجال فتصدّر الآلة قدرة غير فعالة ويرتفع الجهد، وتخفضه فتمتصها.

    منظومة الإثارة الساكنةاستقرار الجهدالقدرة غير الفعالة والتحكم في الجهد
  3. الدوار والثابت

    يدور المجال المغناطيسي للدوار متزامنًا مع الشبكة، ويتبادل الجزء الثابت معها قدرة غير فعالة وقدرة فعالة قليلة.

    الجزء الثابت للمولدالجزء الدوار للمولدالقدرة الفعلية ومعامل القدرة في التيار المترددالتحويل الكهروميكانيكي في المولد التزامنيمنحنى القدرة-الزاوية للمولد
  4. الحذافة والقصور

    تخزن الحذافة والدوار طاقة حركية، فإذا هبط التردد فجأة أعطتها للشبكة وأبطأت معدل تغيره.

    الحذافةاستقرار الترددقصور الشبكة الذاتي ومعدل تغير التردد (RoCoF)
  5. الزيت ورفع العمود

    يدير المحرك الكهربائي مضخة الزيت فتغذي المحامل، وترفع مضخة الرفع العمود على غشاء زيت عند البدء والتوقف.

    مضخة طرد مركزيمحرك كهربائيمنظومة الزيت ورفع العمود
  6. تبريد الآلة

    تدفع المروحة الهواء عبر الآلة إلى المبادل الحراري، فتحمل مياه التبريد الحرارة إلى الخارج.

محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

الجزء الثابت للمولدGenerator Stator
الجزء الدوار للمولدGenerator Rotor
منظومة الإثارة الساكنةStatic Excitation Systemحسب التكوين
محول تردد البدء / محرك البدءStarting Frequency Converter / Pony Motorحسب التكوين
منظومة الزيت ورفع العمودLube-Oil & Jacking-Oil Systemحسب التكوين
تبريد الآلةMachine Cooling (Air / Hydrogen)حسب التكوين
الحذافةFlywheel (inertia enhancement)حسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

محطة نقل معزولة بالهواء (AIS)Air-Insulated Transmission Substation (AIS)
محطة نقل معزولة بالغاز (GIS)Gas-Insulated Transmission Substation (GIS)
محطة نقل هجينةHybrid Transmission Substation

الأنظمة المرتبطة

المبادئ المرتبطة

القدرة الميكانيكية الدورانيةRotational Mechanical Power
القدرة الفعلية ومعامل القدرة في التيار المترددAC Real Power and Power Factor
استقرار الجهدVoltage Stability
استقرار الترددFrequency Stability
قصور الشبكة الذاتي ومعدل تغير التردد (RoCoF)Grid Inertia and Rate of Change of Frequency (RoCoF)
القدرة غير الفعالة والتحكم في الجهدReactive Power and Voltage Control