同期調相機：力率改善とグリッド安定化
同期モーターは進力率で動作し、この特性は誘導モーターやその他の誘導性負荷によって生じる遅れ力率を効果的に相殺します。
歴史的に、大型産業用同期モーターが採用された主な理由は、この力率補正能力にありました。
同期モーターの界磁過励磁
機械的負荷を取り除き、追加の界磁励磁、いわゆる過励磁を適用することで、同期モーターはさらに高い進力率を供給できます。機械的負荷なしで使用される場合、このモーターは同期調相機として機能し、精密な無効電力制御を提供します。界磁励磁を調整することで進力率を微調整でき、調相機を並列運転することでほぼ任意の遅れ負荷を中和できます。
通常のモーターや発電機とは異なり、同期調相機はトルクを発生しません。したがって、シャフトを省略でき、ユニットは通常ガス密封シェルに収められます。水素を充填すると性能が向上します：水素の密度は空気のわずか7%であるため風損失が空気中の7%に低減し、熱伝導率は10倍大きいため熱除去が10倍速くなります。したがって、水素充填調相機は同容量でより高い電力密度を扱えるか、よりコンパクトにできます。水素濃度が70%以上（通常91%以上維持）であれば安全性は確保されます。
長距離送電線での遅れ電流の緩和
長距離送電回廊に同期調相機を設置することで、ラインインダクタンスによって生じる遅れ電流を打ち消せます。力率を1に近づけることで、一定サイズのラインにより多くの有効電力を送電できます。また、調相機が過渡的に無効電力を吸収または供給できる能力により、短絡事故などの過渡故障時にミリ秒単位の電圧低下やディップを安定化する迅速なグリッドサポートが可能になります。
この能力は、発電機に見られるより遅い迅速作動電圧調整システムを補完します。ライン電圧が低下すると、調相機は進相電流を供給し、発電機励磁を高めて電圧を回復させます。これは単純なコンデンサバンクでは実現できない機能です。
同期調相機による送電線電圧調整の改善
関連ワークシート：
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産業技術