Primero de todo, tu pregunta creo que no debe ser "¿por qué cargas reactivas mejorar la cuadrícula de voltaje la estabilidad de la' - debe ser la estabilidad de la red - no sólo de voltaje, corriente o potencia. Todo lo que se ha mejorado.
Volvamos a la década de 1970: la red de alimentación es totalmente AC, totalmente lineal (es decir, la alimentación de CA se genera en una planta de energía y lineal múltiple transformador etapas son utilizados para entregar al cliente final). No hay alimentación de CC líneas de en medio, no de los inversores, no PFC. El voltaje en la línea de alimentación es bastante precisión el tiempo para permitir el uso de la sincronización de los motores (motores síncronos, por ejemplo, de la estación de tren de relojes), temporizadores y codificación DTMF en las líneas de energía, etc.
La mayoría de los dispositivos que regular los hogares y que el uso de una cantidad apreciable de poder tener un buen factor de potencia; son casi perfectas cargas resistivas. La ropa de plancha, bombillas de luz, hornos. Además, los hogares utilizan una muy pequeña cantidad de energía (históricamente entre el 10 y el 15% de la energía eléctrica). Ahora, una gran instalación industrial se convierte en gigante de los motores. Los motores son muy inductivo máquinas, es decir, que tienen un bajo factor de potencia. Una de las grandes aguas residuales de la planta de la bomba del sistema puede utilizar tanto poder como todo un bloque de la ciudad, por lo que este tiene un gran efecto en la cuadrícula.
Una perfecta cuadrícula es muy "rígido": sus líneas de alimentación no tienen ninguna caída de tensión, sin la auto-inductancia y sin retardo de propagación. En realidad, las líneas de energía tienen una cierta elasticidad y, especialmente, el uso de grandes motores y otros dispositivos con una gran diferencia en el factor de potencia de la media puede desestabilizar la red local. Respecto de las formas de onda de voltaje y corriente; en un mundo ideal, estos son sincrónicos de ondas sinusoidales. Sin embargo, si el 50% de la red es casi perfectamente resistiva, y el otro 50% de la cuadrícula tiene un factor de potencia de decir 0.5, la forma de onda de corriente no sinusoidal; actual se dibuja tanto en el pico de la forma de onda de voltaje y en entre el pico y el cruce por cero. Es más como un bloque de forma de onda. Este aumento de la corriente 'entre' los picos combinado con la auto-inductancia de la red provoca picos de tensión.
No sólo eso; los interruptores de circuito por ejemplo, tradicionalmente, han confiado siempre en el actual cruce por cero, para una cantidad razonable de tiempo para ser capaz de cambiar. No se puede pasar de 100 ka; incluso si a usted le literalmente cortar el alambre con un hacha que aún arco y la causa actual para seguir fluyendo de manera demasiado largo para estar seguro. Tiristores y otro de estado sólido interruptores de circuito que también acaba de seguir dirigiendo hasta que la corriente cero-cruces, incluso con sus puertas apagado. El aumento de borde velocidades que la distorsión en la cuadrícula de la causa puede causar grandes problemas con los disyuntores.
Así, a la antigua manera de arreglar esto es poner grandes bancos de condensadores tan cerca de los motores como sea posible. Los motores son un reactivo 'load', los condensadores son un reactivo 'generador' y combinado aparecen a la red para ser un buen comportamiento casi-carga resistiva.
Esto es muy simple y eficaz, y aunque me dicen que es anticuado, su baja complejidad hace que sea muy fiable. Tiene desventajas; los bancos de condensadores lo suficientemente grande como para compensar un gran ish (100 kW a rango de MW) motor son excesivamente caros y grandes. Asimismo, son sólo óptimo para una determinada carga del motor (esto depende del tipo de máquina eléctrica). Usted tiene que cambiar los condensadores de entrada y salida a ajustar la compensación. Por último, todavía hay algo de pérdida de energía en este sistema.
Tenga en cuenta que esto no es sólo hacer cerca o en máquinas específicas; a veces, empresas de energía, el uso de grandes bancos de condensadores en toda las ramas de su energía de la red para igualar la potencia efectiva de los factores de dominios diferentes.
Un enfoque más moderno es el uso de un controlador de frecuencia o variador para controlar el motor. La red eléctrica está rectificado a un voltaje de CC y, a continuación, picado (invertida) de nuevo para alimentar el motor de corriente ALTERNA. PFC en el rectificador se asegura de que la unidad tiene un buen factor de potencia en la red. Este enfoque es mucho más de espacio y costo-eficiente, se da un mejor control sobre el par y la velocidad y más fácil en la red.
