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无功补偿装置在电力系统中必不可少,它的主要作用是提高供配电系统的功率因数,从而提高输电设备和变电设备的利用率,提高用电效率,降低用电成本;另外,在长距离输电线路中,在合适的地点加装动态无功补偿装置,还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力,稳定受电端及电网的电压。无功补偿设备经历几个发展阶段。早期的典型为同步调相机,体积庞大造价高,已渐渐淘汰;第二种是并联电容器的方法,主要的优点是成本低,易于安装使用,但是需要根据系统可能存在谐波等电能质量问题,纯电容已经趋于少见。静止无功补偿装置:(SVC---StaticVarCompensator)诞生了,其典型的SVC是由TCR(ThyristorControlledReactor)+FC(FixedCapacitor)组成的,即晶闸管控制电抗器+固定电容器组(通常需要串联一定比例的电抗器),静止无功补偿装置的重要性是它能够通过调节TCR中晶闸管的触发延迟角来连续调节补偿装置的无功功率;SVC这种补偿形式目前主要在中高压配电系统中应用,对于负载容量大、谐波问题严重、冲击性负荷、负载变化率高的场合特别适用,例如钢厂、橡胶、有色冶金、金属加工、高铁等。光伏SVG促进清洁能源发展。补三相不平衡SVG新报价
区域电网中存在大量感性负荷,其自然功率因数较低,造成线路损耗增加,线路压降增大,用电端电网质量变差,设备的运行条件恶化,同时也降低了输变电设备的供电能力及用电设备的出力。SVG可对电网进行综合无功补偿,实现无功、谐波、电压不平衡等电能质量问题的有效治理。地铁白天功率因数大约,但夜晚功率因数只有,日平均功率因数大约在,无功波动较大。由于电缆的充电影响,使得地铁系统夜晚处于无功倒送状态,使得母线电压升高,危害用电设备及系统的稳定性。SVG可快速准确地对地铁系统进行无功补偿,稳定了母线电压的同时也提高了功率因数,彻底地解决无功倒送问题。电力机车本身是单相负荷,电气化铁路为三相变单相供电方式,使得机车工作时会产生大量谐波电流及无功电流,严重影响到供电系统的电能质量同时也危害到机车本身的安全运行,因而谐波和无功是电气化铁路日趋严重并急需解决的问题。单相SVG可动态调节供电系统的无功功率,提高了功率因数,并可有效低滤除机车产生的高次谐波。彻底解决了无功和谐波问题。 有源滤波器SVG按需定制光伏SVG可以与其他可再生能源技术相互配合,形成智能微电网系统。
第1代为机械式投切(接触器投切)的无源补偿装置,属于慢速无功补偿装置,在电力系统中应用较早,目前仍在应用;第2代为晶闸管投切的无功补偿器(SVC),属无源、快速动态无功补偿装置,出现于20世纪70年代,国外应用普遍,我国目前有一定应用,主要用于配电系统中,输电网中应用很少;第3代为基于电压源换流器的静止同步补偿器,亦称SVG,属快速的动态无功补偿装置,国外从20世纪60年代开始研究,90年代末得到较的应用,我国的个示范应用工程已经在河南电网投运。发展至今,SVG已经在国内广泛应用于配电系统无功补偿中。普通传统的无功补偿:一般指电容加电抗组成的无功补偿装置,其原理就是通过电容充电放电,向电网中补偿无功功率。一般通过功率因数控制器进行控制补偿;投切开关一般选用晶闸管、接触器、复合开关,投切开关各有优缺点。随着工业的发展,负载变化越来越快,电网对快速补偿的需求越来越高,所以晶闸管动态补偿的方式应用越来越多,市场需求也越来越趋向于更快速更的SVG补偿方式。
SVG是典型的电力电子设备,由三个基本功能模块构成:检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。其工作原理为由外部CT检测系统的电流信息,然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q等;然后由控制器给出补偿的驱动信号,后由电力电子逆变电路组成的逆变回路发出补偿电流。国际上先进的SVG产品是STATCOM---静止同步无功补偿器。SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件(IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。SVG是否具备四象限控制器的功能。
相比较于SVG,传统补偿常出现的故障问题:熔断器故障:电容投切时,往往会造成较高的电压叠加,合闸瞬间也会有较大的涌流,时常会造成熔断器熔断,严重的熔断器会爆裂,炸毁柜体。晶闸管故障:电子开关,容易受到涌流的影响,容易受到温度影响。击穿时,会造成较大电流。晶闸管故障:电子开关,容易受到涌流的影响,容易受到温度影响。击穿时,会造成较大电流。一次接线容易造成时间比较长出现松动,造成拉弧烧坏接线端子。如图4所示。电容器:长期不使用,会造成衰减。充油式电容器故障会造成燃烧损坏,烧坏柜体。如果是干式充气电容器会造成电容器鼓包。所图5所示。电抗器:传统无功补偿,采用较大电抗器,电抗器发热严重,如果散热措施不好,容易造成其他元器件的损坏。
SVG作为一种新型的无功补偿和谐波治理产品,电能质量领域的未来技术发展方向,具有的推广应用前景。补三相不平衡SVG新报价
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尽管大多用户还会选择电容加电抗的补偿方式,但是其在应用方面会有如下缺点:传统补偿因为补偿精度不够高,补偿时也很难补偿到设定的目标功率因数值。一般电容电抗补偿回路大小是固定的,很难达到较高的补偿精度。譬如一台300kvar的无功补偿柜,一般会分成6路50kvar,如果电网功率因数是,需要补偿40kvar,因单个回路是50kvar大于系统所需的40kvar,则控制器就会判断补偿会超过设定目标值,单个回路就不会补偿,这就造成了补偿精度不够高,时常引起电网功率因数较低,但是无功补偿不补偿的现象,这会导致供电局考核时,因功率因数偏低,进行电费加收惩罚。传统补偿方式元器件故障率高。时常会因为部件损坏,造成维护频繁;严重的会造成柜体烧毁。SVG补偿方式能够很好地规避上述问题。或者使用SVG+电容的模式,SVG作为大脑,控制整体的补偿,同时进行精细化补偿,达到更好的效果。补三相不平衡SVG新报价
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