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電能質(zhì)量
專家診治

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沖擊型負載如何無功補償

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

專家講堂1

什么是沖擊性負載

沖擊性負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)注與研究的熱點問題。

沖擊性負載的分類與特點

沖擊性負載在多個行業(yè)的用電設(shè)備中都有涉及，種類繁多。按照沖擊性負載的波動頻率及其可能產(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載，典型代表是逆變電焊設(shè)備。逆變電焊機具有優(yōu)良的特性，在實踐中應(yīng)用非常普遍，有可移動式獨立焊機也有固定式焊接生產(chǎn)線、焊接機器人等。由于逆變焊機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。電焊機起弧時輸入電流瞬間加大至滿負荷，電弧熄滅后輸入電流降低至接近于零，并且負載在零至滿負載之間快速、反復變化。二極管整流沖擊性負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，情況更加復雜。

第二類是頻繁啟停的電機，比如沖床、切紙機、紋車等設(shè)備中的電機。電機在啟動階段會產(chǎn)生數(shù)倍于額定電流的沖擊性電流，頻繁的啟停電機會造成電網(wǎng)負載快速變化。這類沖擊性負載輸入電流中，一般不包含諧波，對電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在是在功率的快速、反復變化。在電機功率的快速變化中，有功功率的變化相對較小，大部分波動都是體現(xiàn)在無功功率的快速變化上。油田抽油機、電梯等負載存在電動—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。

第三類負載是電弧爐類負載。電弧爐的負載變化是完全隨機的，并且每一相的負載變化互不相關(guān)，負載變化無任何規(guī)律可言。電弧爐一般是三相三線負載，因此不存在中性線電流，但是三相相電流的變化可能導致無功功率、三相不平衡、波形畸變等。這三種現(xiàn)象的出現(xiàn)完全隨機、并且變化范圍非常大，幾乎在零到滿負載之間波動。因此對電力系統(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，對系統(tǒng)電壓的影響也引發(fā)了很多關(guān)注。

沖擊性負載的電能質(zhì)量問題及其危害

電能質(zhì)量問題主要有無功功率、諧波、電壓波動與閃變、三相負載不平衡等，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。沖擊性負載主要有電焊設(shè)備、高頻度啟停的電機、電弧爐等。油田使用的抽油機電機存在電動—發(fā)電兩個狀態(tài)，也是一類特殊的沖擊性負載。對于沖擊性產(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。在實踐中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。對電網(wǎng)和用點負載的影響都很大。沖擊性的無功功率功率變化首先會引起電壓波動，電弧爐類沖擊性負載還存在嚴重的有功功率變化同樣會造成電網(wǎng)電壓波動甚至是電網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

沖擊性負載還會引起發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)損壞和計量誤差。無功功率和三相負載不平衡會使電網(wǎng)損耗增加，提高電網(wǎng)運行成本。尤其是對于小容量電網(wǎng)來說，沖擊性負載的無功功率很難通過傳統(tǒng)手段補償，造成電力用戶的電價較高，損耗變大。

沖擊性負載的電能質(zhì)量問題診治

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

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