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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

如何選擇無功補償裝置，什么是動態(tài)補償？什么是靜態(tài)補償？

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間：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，無功功率對供配電系統(tǒng)和負(fù)載的安全、有效的運行，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)電機提供并且通過長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，即我們平時所說的無功補償。
無功補償在系統(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，在長距離輸電線路中，在合適的地點加裝動態(tài)無功補償裝置，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，體積龐大造價高，已漸漸淘汰；

同步調(diào)相機

2、第二種是并聯(lián)電容器的方法，主要的優(yōu)點是成本低，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、電壓等級等條件，進行設(shè)計；
串聯(lián)電抗器的電容器補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，一般建議采用FC的固定補償方式，也可以采用由接觸器控制的分步投切的自動補償方式（例如50kvar、100kvar、200kvar、600…），這個對于中壓、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，需要快速補償，例如橡膠行業(yè)的密煉機，通常在1-2分鐘內(nèi)系統(tǒng)對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補償系統(tǒng)所采用的電容器，從運行狀態(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以下時才能進行第二次投入使用，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)諧式濾波補償裝置需要大容量的投入來保證電容器的安全，但是同時也有可能造成系統(tǒng)過度補償，呈容性；于是，也就有了通常所說的靜止功補償裝置：（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)補償裝置的無功功率；SVC這種補償形式目前主要在中高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用，對于負(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；同時不需要使用時對系統(tǒng)中的阻抗進行計算。同時，相較于SVC，SVG還有體積小、能更加快速的連續(xù)動態(tài)平滑的調(diào)節(jié)無功功率的優(yōu)點。但由于目前功率器件的價格高昂，SVG的容量不能做的很大，裝置的價格也較高，目前對于系統(tǒng)容量較小，對快速動態(tài)響應(yīng)要求高，特別是有雙向無功補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。
通過以上對于各種無功補償裝置的描述，我們不難看出，固定補償指的是FC，即補償?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償容量；自動補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)補償控制器根據(jù)系統(tǒng)的無功需求來進行自動調(diào)節(jié)，但是自動調(diào)節(jié)是臺階式的，按照一定的步長進行，不能連續(xù)的無極的進行；而無功功率動態(tài)補償裝置，指的是SVC、SVG等靜止型無功補償裝置，所謂的靜止型，指的是相對與自動補償裝置里的開關(guān)動作器件，SVC、SVG使用時沒有開關(guān)器件動作。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)動作并且響應(yīng)速度較快，有時也稱TSC為動態(tài)補償設(shè)備。
對于Z終的使用方，建議根據(jù)自己的負(fù)荷特點，選擇適合自己的補償控制方式，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，因為Z終的裝置運行，控制技術(shù)是一方面，另一方面，器件的高品質(zhì)也是實現(xiàn)安全、有效運行的必要條件。

SVG

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