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電能質(zhì)量
專家診治

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沖擊型負(fù)載如何無功補(bǔ)償

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2021-05-14分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

什么是沖擊性負(fù)載

沖擊性負(fù)載通常指額定容量較大（大于系統(tǒng)供電變壓器容量 30%），且有頻繁投入、切出需求的用電設(shè)備。沖擊性負(fù)載在電網(wǎng)中所占的比重較大，引起快速變化的電能質(zhì)量問題難以治理對(duì)電網(wǎng)的影響很大，已經(jīng)成為了人們關(guān)注與研究的熱點(diǎn)問題。

沖擊性負(fù)載的分類與特點(diǎn)

沖擊性負(fù)載在多個(gè)行業(yè)的用電設(shè)備中都有涉及，種類繁多。按照沖擊性負(fù)載的波動(dòng)頻率及其可能產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題劃分，大致分為以下三種類型：第一類是沖擊性諧波負(fù)載，典型代表是逆變電焊設(shè)備。逆變電焊機(jī)具有優(yōu)良的特性，在實(shí)踐中應(yīng)用非常普遍，有可移動(dòng)式獨(dú)立焊機(jī)也有固定式焊接生產(chǎn)線、焊接機(jī)器人等。由于逆變焊機(jī)中二極管整流電路的存在，因此其輸入電流中含有大量諧波成分。電焊機(jī)起弧時(shí)輸入電流瞬間加大至滿負(fù)荷，電弧熄滅后輸入電流降低至接近于零，并且負(fù)載在零至滿負(fù)載之間快速、反復(fù)變化。二極管整流沖擊性負(fù)載雖然輸入電流幅值快速變化，但是諧波電流總畸變率基本不變。如果采用晶閘管可控整流作為輸入電路的沖擊性負(fù)載，不但輸入電流幅值是變化的，諧波電流總畸變率也是變化的，情況更加復(fù)雜。

第二類是頻繁啟停的電機(jī)，比如沖床、切紙機(jī)、紋車等設(shè)備中的電機(jī)。電機(jī)在啟動(dòng)階段會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的沖擊性電流，頻繁的啟停電機(jī)會(huì)造成電網(wǎng)負(fù)載快速變化。這類沖擊性負(fù)載輸入電流中，一般不包含諧波，對(duì)電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在是在功率的快速、反復(fù)變化。在電機(jī)功率的快速變化中，有功功率的變化相對(duì)較小，大部分波動(dòng)都是體現(xiàn)在無功功率的快速變化上。油田抽油機(jī)、電梯等負(fù)載存在電動(dòng)—發(fā)電兩種工作狀態(tài)，并且在兩種狀態(tài)間高頻度切換，電機(jī)的有功功率和無功功率不但幅值變化，方向也變化。

第三類負(fù)載是電弧爐類負(fù)載。電弧爐的負(fù)載變化是完全隨機(jī)的，并且每一相的負(fù)載變化互不相關(guān)，負(fù)載變化無任何規(guī)律可言。電弧爐一般是三相三線負(fù)載，因此不存在中性線電流，但是三相相電流的變化可能導(dǎo)致無功功率、三相不平衡、波形畸變等。這三種現(xiàn)象的出現(xiàn)完全隨機(jī)、并且變化范圍非常大，幾乎在零到滿負(fù)載之間波動(dòng)。因此對(duì)電力系統(tǒng)的危害Z大，也Z難處理。另外電弧爐的有功功率也是沖擊性的，對(duì)系統(tǒng)電壓的影響也引發(fā)了很多關(guān)注。

沖擊性負(fù)載的電能質(zhì)量問題及其危害

電能質(zhì)量問題主要有無功功率、諧波、電壓波動(dòng)與閃變、三相負(fù)載不平衡等，這些問題在穩(wěn)態(tài)或者變化速度較慢的情況下，都有完善的解決方案。沖擊性負(fù)載主要有電焊設(shè)備、高頻度啟停的電機(jī)、電弧爐等。油田使用的抽油機(jī)電機(jī)存在電動(dòng)—發(fā)電兩個(gè)狀態(tài)，也是一類特殊的沖擊性負(fù)載。對(duì)于沖擊性產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題來說，由于其變化速度快、幅度大，有的甚至出現(xiàn)反相位情況，因此非常難以處理。

沖擊性負(fù)載產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題之所以難以解決，根本原因在于其快速變化的特點(diǎn)。在實(shí)踐中Z突出的電能質(zhì)量問題有：有功功率和無功功率沖擊、諧波、三相不平衡。對(duì)電網(wǎng)和用點(diǎn)負(fù)載的影響都很大。沖擊性的無功功率功率變化首先會(huì)引起電壓波動(dòng)，電弧爐類沖擊性負(fù)載還存在嚴(yán)重的有功功率變化同樣會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)甚至是電網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

沖擊性負(fù)載還會(huì)引起發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)損壞和計(jì)量誤差。無功功率和三相負(fù)載不平衡會(huì)使電網(wǎng)損耗增加，提高電網(wǎng)運(yùn)行成本。尤其是對(duì)于小容量電網(wǎng)來說，沖擊性負(fù)載的無功功率很難通過傳統(tǒng)手段補(bǔ)償，造成電力用戶的電價(jià)較高，損耗變大。

沖擊性負(fù)載的電能質(zhì)量問題診治

LBSVG系列靜止型無功發(fā)生器屬于第三代動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，是迄今為止Z自主研發(fā)的補(bǔ)償方式。它具有有源精確動(dòng)態(tài)快速補(bǔ)償系統(tǒng)無功功率的特點(diǎn)，通過大功率電力電子器件的高頻開關(guān)(IGBT)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償的作用。即可補(bǔ)償容性無功也可以補(bǔ)償感性能無功，響應(yīng)時(shí)間小于等于5 ms。完全能夠滿足沖擊性負(fù)載配電系統(tǒng)中無功功率的快速變化需求。

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