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無功補償技術的發展歷程

來源: 華瑞清能    發布時間: 2020-03-03 16:47:53    點擊次數:

無功補償方法有很多種,從傳統的帶旋轉機械的方式到現代的電力電子元件的應用經歷了近一個世紀的發展歷程,先后出現了調相機、固定補償電容器、SVC、SVG等產品。同步調相機和固定補償電容器早期的無功補償裝置是同步調相機和固定補償電容器。前者運行成本高,安裝復雜,后者補償容量較大,但不能連續調節,而且可能與系統發生諧振。同步調相機補償方式在目前的無功補償項目中已不再使用。

固定補償裝置主要由電容器、電抗器和機械開關構成,是一種比較簡單的無功補償裝置,可分級、分組投切,但不屬于動態無功補償,因其價格低廉,適用于負荷波動不頻繁的場所。固家補償裝置是70年代最普遍的無功補償方式,隨著電力電子的應用,以及電力部門的考核要求,固定補償不能滿足系統無功的變化,同時因為系統諧波,固定補償裝置對諧波放大形成極大的隱患,該技術目前慢慢被淘汰。

SVC(靜止型動態無功補償裝置)

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯組成,現有以下四種型式:

TCR型:它是由提供感性無功的TCR閥和提供容性無功并兼作諧波濾波的濾波器組成,并采用降壓變壓器接線。TCR型SVC不僅能實現靜態無功功率補償,提高平均功率因數,而且能同時實現動態無功功率補償,限制補償設備與電網之間不必要的無功功率交換,控制電壓波動和閃變等多種功能。

TSC型:在TSC型SVC裝置中,并聯電容器組被分割成適當的組數,用雙向可控硅開關分別地投入和切除。每相支路由二個主要部分構成,即電容器組和可控硅開關。此外,還有一個元件電抗器,其作用就是限制通過可控硅電流的上升率和防止與網絡發生諧振。其最大特點是反應時間快,適用范圍廣,分相調節,直接補償,裝置本身不產生諧波,損耗??;但它屬于有級調節,且價格較高。

SR型:SR型屬于另類的電抗器,是串在電路中的自飽和飽和電抗器,其作用不能簡單地看作串入一個可變電感。其輸出電壓是非正弦的,這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。SR型的優點是不需要復雜的控制系統,維護較簡單,反應時間較短,運行可靠,可分相補償;缺點是噪音大,本身在三相不平衡時會產生較多諧波電流。因其制造復雜且價格較高而得不到廣泛應用。

TCT型:TCT型的主要特點與TCR型類似,但其設備中的高阻抗變壓器制造復雜,諧波分量也略大一些,而且由于有油,要求一級防火,因此只宜布置在一層平面或戶外。價格較貴,沒有廣泛應用。SVG(靜止無功發生器)基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯在電網上,適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值,或者直接控制其交流側電流,就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流,實現動態無功補償的目的。與SVC相比,SVG的響應速度更快,運行范圍更寬,諧波電流含量更小,尤其重要的是,電壓較低時SVG仍可向系統注入較大的無功電流,它的儲能元件(如電容器)的容量遠比它所提供的無功容量要小。

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