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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問題交給領(lǐng)步400-056-5258

如何選擇無功補(bǔ)償裝置，什么是動(dòng)態(tài)補(bǔ)償？什么是靜態(tài)補(bǔ)償？

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-01-26分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂3

在我們的供配電系統(tǒng)當(dāng)中，無功功率對(duì)供配電系統(tǒng)和負(fù)載的安全、有效的運(yùn)行，是非常重要的。在電力系統(tǒng)中，大部分變電設(shè)備和用電設(shè)備的阻抗是感性的，也就意味著它們需要消耗無功功率，很顯然，這些無功功率通過供電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)提供并且通過長(zhǎng)距離的傳送是非常不合理的，在大容量的系統(tǒng)中也是不可能的，所以，合理的方法就是在需要無功功率的地方向系統(tǒng)提供無功，即我們平時(shí)所說的無功補(bǔ)償。
無功補(bǔ)償在系統(tǒng)中是必不可少的，它的主要作用是提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而提高輸電設(shè)備和變電設(shè)備的利用率，提高用電效率，降低用電成本；另外，在長(zhǎng)距離輸電線路中，在合適的地點(diǎn)加裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力，穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓。

產(chǎn)生無功功率的方法有三種：
1、早期的典型代表為同步調(diào)相機(jī)，體積龐大造價(jià)高，已漸漸淘汰；

同步調(diào)相機(jī)

2、第二種是并聯(lián)電容器的方法，主要的優(yōu)點(diǎn)是成本低，易于安裝使用，但是需要根據(jù)系統(tǒng)可能存在諧波等電能質(zhì)量問題，根據(jù)不同用戶的供電情況、負(fù)荷情況、電壓等級(jí)等條件，進(jìn)行設(shè)計(jì)；
串聯(lián)電抗器的電容器補(bǔ)償裝置是提高功率因數(shù)Z廣泛的一種方式，當(dāng)用戶系統(tǒng)負(fù)荷為連續(xù)性生產(chǎn)，負(fù)載變化率不高時(shí)，一般建議采用FC的固定補(bǔ)償方式，也可以采用由接觸器控制的分步投切的自動(dòng)補(bǔ)償方式（例如50kvar、100kvar、200kvar、600…），這個(gè)對(duì)于中壓、低壓供配電系統(tǒng)都適用；主要應(yīng)用在大部分的用電場(chǎng)所，石油化工、水處理、公共建筑、水泥、造紙等。
當(dāng)負(fù)荷變化較快，或者為沖擊性負(fù)荷時(shí)，需要快速補(bǔ)償，例如橡膠行業(yè)的密煉機(jī)，通常在1-2分鐘內(nèi)系統(tǒng)對(duì)于無功功率的需求從0kvar上升至1500kvar，然后又下降至0kvar。但是由于一般的無功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)所采用的電容器，從運(yùn)行狀態(tài)斷開，退出電網(wǎng)后，在電容器的兩極之間存有殘壓，殘壓的大小無法預(yù)知，需要1-3分鐘的放電時(shí)間，所以再次投入電網(wǎng)的間隔至少要等到殘壓通過電容器內(nèi)部的放電電阻消耗至50V以下時(shí)才能進(jìn)行第二次投入使用，所以無法做到快速響應(yīng)；

另外，由于系統(tǒng)存在大量諧波，由電容器串聯(lián)電抗器組成的LC調(diào)諧式濾波補(bǔ)償裝置需要大容量的投入來保證電容器的安全，但是同時(shí)也有可能造成系統(tǒng)過度補(bǔ)償，呈容性；于是，也就有了通常所說的靜止功補(bǔ)償裝置：（SVC---Static Var Compensator）誕生了，其典型的SVC代表是由TCR（Thyristor Controlled Reactor）+FC（Fixed Capacitor）組成的，即晶閘管控制電抗器+固定電容器組（通常需要串聯(lián)一定比例的電抗器），靜止無功補(bǔ)償裝置的重要性是它能夠通過調(diào)節(jié)TCR中晶閘管的觸發(fā)延遲角來連續(xù)調(diào)節(jié)補(bǔ)償裝置的無功功率；SVC這種補(bǔ)償形式目前主要在中高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用，對(duì)于負(fù)載容量大、諧波問題嚴(yán)重、沖擊性負(fù)荷、負(fù)載變化率高的場(chǎng)合特別適用，例如鋼廠、橡膠、有色冶金、金屬加工、高鐵等；
除了SVC，還有TSC（Thyristor Switch Capacitor），即晶閘管投切的電容器組，采用晶閘管來代替接觸器的快速投切方式，主要使用在低壓配電系統(tǒng)，例如焊接設(shè)備特別多的汽車制造、造船、機(jī)械加工等；MCR（Magnetic Controlled Reactor）即磁閥式可控電抗器，通常與FC配合使用。

SVC

3、目前隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是高電壓等級(jí)的IGBT電子元器件的出現(xiàn)和控制技術(shù)的提高，還有另外一種有別于傳統(tǒng)的以電容器、電抗器為基礎(chǔ)元器件的無功功率源，就是SVG（Static Var Generator），即靜止無功發(fā)生器，它是一種無功電流源，通過PWM脈寬調(diào)制控制技術(shù)，使其發(fā)出無功功率，呈容性；或者吸收無功功率，呈感性。

SVG由于沒有大量使用電容器和采用橋式變流電路的多重化技術(shù)、多電平技術(shù)或PWM技術(shù)來進(jìn)行處理，所以不需要考慮傳統(tǒng)的SVC裝置中需要考慮的自身產(chǎn)生的諧波；同時(shí)不需要使用時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的阻抗進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，相較于SVC，SVG還有體積小、能更加快速的連續(xù)動(dòng)態(tài)平滑的調(diào)節(jié)無功功率的優(yōu)點(diǎn)。但由于目前功率器件的價(jià)格高昂，SVG的容量不能做的很大，裝置的價(jià)格也較高，目前對(duì)于系統(tǒng)容量較小，對(duì)快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求高，特別是有雙向無功補(bǔ)償要求的客戶比較適合。
但是，隨著SVG技術(shù)的發(fā)展，大功率電力電子器件的成本降低，SVG在將來有取代SVC的發(fā)展前景，目前，SVG+TSC（低壓）或SVG+FC（中壓）的方式，被越來越多的用戶接受，在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。
通過以上對(duì)于各種無功補(bǔ)償裝置的描述，我們不難看出，固定補(bǔ)償指的是FC，即補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M不能隨著系統(tǒng)負(fù)載變化來增加或者減少補(bǔ)償容量；自動(dòng)補(bǔ)償指的是接觸器投切的電容器組或者是晶閘管投切的電容器組TSC，它可以通過功率因數(shù)補(bǔ)償控制器根據(jù)系統(tǒng)的無功需求來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，但是自動(dòng)調(diào)節(jié)是臺(tái)階式的，按照一定的步長(zhǎng)進(jìn)行，不能連續(xù)的無極的進(jìn)行；而無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，指的是SVC、SVG等靜止型無功補(bǔ)償裝置，所謂的靜止型，指的是相對(duì)與自動(dòng)補(bǔ)償裝置里的開關(guān)動(dòng)作器件，SVC、SVG使用時(shí)沒有開關(guān)器件動(dòng)作。但是目前在用戶心目中，由于TSC中的晶閘管開關(guān)也是沒有開關(guān)動(dòng)作并且響應(yīng)速度較快，有時(shí)也稱TSC為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)備。
對(duì)于Z終的使用方，建議根據(jù)自己的負(fù)荷特點(diǎn)，選擇適合自己的補(bǔ)償控制方式，而不是盲目的使用高科技的產(chǎn)品。反觀之，無論使用何種技術(shù)的產(chǎn)品，內(nèi)部采用的元器件尤為重要，因?yàn)閆終的裝置運(yùn)行，控制技術(shù)是一方面，另一方面，器件的高品質(zhì)也是實(shí)現(xiàn)安全、有效運(yùn)行的必要條件。

SVG

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