Wisselspanning
De synchrone compensator stabiliseert het electriciteitsnet
Electriciteit

De synchrone compensator levert blindvermogen (reactief vermogen) en stabiliseert de electriciteitsverdeling. Het apparaat werd veelvuldig gebruikt in de zware industrie, maar komt weer volop in de belangstelling om moderne electriciteitsnetten (gebaseerd op windenergie en zonnepanelen) te stabiliseren
-

-


Waterstof gekoelde synchrone compensator
(synchronous condenser)
125MVar, 750 RPM
Bekrachtiging: 300V 1200A.


Synchrone compensator met kleine turbine (biomassa)
en vliegwiel 40 ton
Turbine (rood): 20MW, compensator: 625MW

De synchrone compensator is een motor die geen belasting aandrijft. Het is ook geen generator die aangedreven wordt. De machine draait gewoon in vrijloop, de bedoeling is niet aktief vermogen te leveren (generator) of te verbruiken (motor). Wat doet dat ding wel?

Door de bekrachtigingsspanning van een alternator te veranderen kan men de uitgangsspanning veranderen. Hier is de generator echter aan het net gekoppeld en is de spanning vastgelegd door het electriciteitsnet. De machine kan echter extra blindvermogen leveren.

Blindvermogen is het vermogen dat nodig is om transformatoren en motoren te magnetiseren. Bedrijven met veel machines verbruiken veel blindvermogen. Om de netverliezen te beperken werden er vroeger synchrone compensatoren geplaatst in grote bedrijven en fabrieken.

De synchrone compensator is een machine die indien nodig reactief vermogen kan leveren naargelang de bekrachtiging. De machine kan natuurlijk geen actief vermogen leveren, omdat die niet gekoppeld wordt aan een turbine.

Zo'n machine kan gebruikt worden om de arbeidsfactor van een grote fabriek te verbeteren. Door de traagheid van de rotor (vliegwielwerking) kan de compensator ook kortstondige belastingspieken opvangen (starten van zware motoren). Een synchrone compensator werd vaak in de zware industrie gebruikt (veel grote asynchrone motoren, vlamboogovens, electrolyse,...).

Als het arbeidsfactor van het netwerk te inductief is, dan moet de exciterspanning verhoogd worden zodat de compensator reactief vermogen levert. De compensator geeft als het ware een deel van zijn magnetisch veld af aan de belasting. Als het arbeidsfactor te capacitief is (wat doorgaans nooit gebeurt), dan moet de exciterspanning verlaagd worden zodat de compensator reactief vermogen opneemt om zijn eigen magnetisch veld op te bouwen.

Een synchrone compensator werkt soepeler en is meer stabiel dan de condensatorbanken die tegenwoordig vaker worden toegepast. Ook werkt de regeling beter als de spanning zakt (dat is wat wij willen), terwijl condensatoren effectiever zijn als de spanning hoger is. De condensatorbanken werken minder goed in kritische situaties, waardoor men verplicht is de condensatorbanken te berekenen op de minst gunstige omstandigheden.

Huidig gebruik

Door zijn grote massa en traagheid kan de synchrone compensator ook spanningsdipjes beter opvangen. In bepaalde landen worden de generatoren van stilgelegde electriciteitscentrales omgebouwd tot synchrone compensatoren. Men heeft gemerkt dat de moderne productiemiddelen (zoals zonnepanelen en windmolens) niet bijdragen tot de stabiliteit van het electriciteitsnet.

Bij een zonnepaneel of windmolen wordt de gelijkspanning in een omvormer omgezet in een wisselspanning en op het net gestoken. Maar zonder klassieke generatoren zonder vliegwielwerking is het electriciteitsnet niet stabiel (en de moderne statische compensatoren (STACOM) kunnen niet voor de noodzakelijke stabiliteit zorgen).

De compensatoren hebben dankzij hun grote mechanische traagheid een stabiliserend effekt op het electriciteitsnet. In AustraliŰ, een land dat volop mikt op de zonne-energie worden regelmatig synchrone compensatoren gebouwd.

Een moderne installatie bestaat uit een kleine turbine (biomassa centrale) gekoppeld aan een enorme vliegwiel. De generator (625MW) is veel te zwaar uitgevoerd in vergelijking met het vermogen van de turbine (20MW), maar wordt als compensator gebruikt.

De machine (vliegwiel en synchrone compensator) worden met watersofgas gevuld aan atmosferische druk. Waterstofgas is het minst viskeuse gas dat er bestaat en remt de rotor dus niet. Watersofgas voert ook de warmte goed af en is reducerend, zodat er geen corrosie kan ontstaan.

PublicitÚs - Reklame

-