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八一八:功率因數(shù)及技術(shù)發(fā)展

返回列表來源:領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間:2016-03-29加入收藏關(guān)注:-

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功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展
         在工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展過程中,最早出現(xiàn)、最實用、最為廣泛應(yīng)用的是在電感性供電系統(tǒng)中(例如包含電動機、變壓器、線路)采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補償。這種電容器稱之為移相電容器,其安裝的目的是為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。
         后來出現(xiàn)的靜止無功補償裝置(SVC)往往是專指使用晶閘管的靜止無功補償裝置,包括晶閘管控制電抗器(TCR)和晶閘管投切電容器(TSC),以及這兩者的混合裝置(TCR+TSC),或者晶閘管控制電抗器與固定電容器(FC)或機械投切電容器(MSC)混合使用的裝置(TCR+FC、TCR+MSC)。但由于SVC裝置占地面積大;晶閘管發(fā)熱量大,需要輔助冷卻設(shè)備;自身產(chǎn)生的諧波量大,需要配備專用濾波設(shè)備,維護(hù)費用大;所以,隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,一種更為自主研發(fā)的靜止無功補償裝置出現(xiàn)了,這就是采用自換相變流電路的靜止無功補償裝置——靜止無功發(fā)生器(SVG)。
         靜止無功發(fā)生器SVG的核心技術(shù)是基于可關(guān)斷電力電子器件IGBT(絕緣柵型雙極晶體管,可實現(xiàn)快速的導(dǎo)通/關(guān)斷控制,開關(guān)頻率可達(dá)到20kHz以上)的電壓源型逆變技術(shù)。SVG也被稱為“靜止調(diào)相機”,它可以快速、連續(xù)、平滑地調(diào)節(jié)輸出無功,且可實現(xiàn)無功的感性與容性雙相調(diào)節(jié)。
         在構(gòu)成上,TCR是通過斬波控制,實現(xiàn)電抗器的等值阻抗調(diào)節(jié);MCR是通過可控硅勵磁裝置控制鐵心飽和度,從而改變等效電抗的裝置,兩者都屬于阻抗型補償裝置;SVG是通過逆變器的控制實現(xiàn)無功的快速調(diào)節(jié),不再需要大容量的交流電容/電抗器件,是屬于電源型的主動式補償裝置。
         靜止無功發(fā)生器是FACTS(Flexible Alternative CurrentTransmission Systems)設(shè)備的主要成員,它以數(shù)字信號處理器(DSP)為核心,將自換相橋式電路并聯(lián)在電網(wǎng)上,采用實時數(shù)據(jù)采集技術(shù)和動態(tài)跟蹤技術(shù),不斷監(jiān)測電網(wǎng)和系統(tǒng)的電壓、電流并進(jìn)行一系列的運算,Z后經(jīng)由以IGBT為核心的變流單元輸出無功到系統(tǒng)或電網(wǎng),在快速連續(xù)的補償調(diào)整系統(tǒng)無功功率的同時,還可以顯著地改善負(fù)荷與公共電網(wǎng)連接點處的電能質(zhì)量,提高功率因數(shù)、克服三相不平衡、消除電壓閃變和電壓波動、抑制諧波污染。

傳統(tǒng)LC回路與低壓系列SVG對比


SVG補償裝置的優(yōu)勢與特點
         1、補償原理:可動態(tài)快速連續(xù)調(diào)節(jié)無功輸出,充分滿足功率因數(shù)補償要求,任意時刻的功率因數(shù)達(dá)到0.98-1.0。SVG的補償原理和具體實現(xiàn)方式都更為先進(jìn),具備以下優(yōu)勢與特點。
         2、無功補償能力:和TCR相比,SVG無需配置濾波支路。由于無需濾波,任何時候都可以對SVG配套進(jìn)行擴容或改造,滿足可能的工況變化帶來的新需求。
         3、諧波特性SVG在不需要增加濾波支路情況下,對諧波具備治理能力,可完全濾除系統(tǒng)中的諧波電流。
         4、占地面積:SVG補償裝置占地面積小。
         TCR型SVC:由控制、晶閘管閥體、相控電抗器、至少三組以上濾波裝置構(gòu)成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積大。
         MCR型SVC:由控制、晶閘管閥體、磁控電抗器、多組濾波裝置構(gòu)成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積大
         5、運行安全:SVG是直接電流控制,電流輸出可以限幅,不會發(fā)生諧振或諧波電壓放大,安全性高。TCR和MCR是阻抗型補償,在長期運行過程中,系統(tǒng)運行情況改變、電抗器、電容器參數(shù)發(fā)生變化,都易導(dǎo)致諧波電壓放大,影響系統(tǒng)安全性。
         6、相應(yīng)速度:SVG響應(yīng)速度快,具備超強無功補償與一定的諧波濾除作用,采用新型電力電子器件IGBT,開斷時間小于50μs,而TCR和MCR采用晶閘管的開斷時間至少20ms,相差400倍,SVG響應(yīng)速度更快。
         7、損耗:SVG運行損耗低,主要是連接電抗器或變壓器損耗和IGBT損耗,而SVC中僅相控電抗器的損耗就達(dá)0.9-1%,加上晶閘管損耗、濾波支路損耗,總損耗達(dá)到1.2%左右,而MCR的運行損耗更大。
         8、無功調(diào)節(jié)方式:SVG輸出無功補償能力不隨系統(tǒng)電壓下降而下降。加上SVG的相應(yīng)速度快,同容量的SVG的動態(tài)補償及電壓穩(wěn)定控制能力是同容量TCR或MCR的1.2倍以上。
         9、噪音:由于SVG的諧波特性好,所以噪音小。
         10、可靠性:SVG可靠性高,維護(hù)量小,采用功率模塊運行方式,即一個功率模塊故障后,整個設(shè)備扔可繼續(xù)運行在額定容量,TCR采用晶閘管串聯(lián),易發(fā)生晶閘管損壞。



         13年來北京領(lǐng)步始終專注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無功補償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累,專注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌,為各類諧波治理用戶提供“24小時技術(shù)咨詢”“免費檢測分析”“方案設(shè)計與性價比評估”,了解更多<諧波的危害治理>方案,歡迎點擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢,或者直接撥打全國統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258,我們期待您的來電!


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