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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 静止无功补偿技术的现状及其进展趋势- 九洲电气文：开发中心 / 李一丹来源：九洲电气发表时间： 2006-05-15 09:02:48 浏览量： 1287无功功率补偿是保持电网高质量运行的一种主要手段,也是当今电气自动化技术及电力系统讨论领域所面临的一个重大课题,正在受到越来越多的关注 电网中无功不平稳主要有两方面的缘由：一方面是输送部门传送的三相电的质量不高,一方面是用户的电气性能不够好；这两方面的缘由综合起来导致了无功的大量存在；在电力系统中,电压和频率是衡量电能质量的两个最重要的指标；为确保电力系统的正常运行,供电电压和频率必需稳固在肯定
2、的范畴内；频率的掌握与有功功率的掌握亲密相关,而电压掌握的重要方法之一就是对电力系统的无功功率进行掌握；1. 静止动态无功补偿 的历史将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率的传统方法,在国内外获得了广泛的应用；并联电容器补偿无功功率具有结构简洁、经济便利等优点,但其阻抗是固定的,故不能跟踪负荷无功需求的变化,即不能实现对无功功率的动态补偿；随着电力系统的进展,要求对无功功率进行动态补偿,从而产生了同步调相机；它是特地用来产生无功功率的同步电动机,在过励磁或欠励磁的情形下,能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率；由于它是旋转电动机,运行中的损耗和噪声都比较大,运行爱护复杂,响应速度慢,难以满
3、意快速动态补偿的要求；20 世纪 70 岁月以来,同步调相机开头逐步补静止型动态无功补偿器所取代；早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器型的；饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点,但其铁心需磁化到饱和状态,因而损耗和噪声仍是很大,而且存在非线性电路的一些特别问题,又不能分相调剂以补偿负荷的不平稳,所以未能占据主流；电力电子技术的进展及其在电力系统中的应用,将晶闸管的静止型动态无功补偿器推上了无功补偿的舞台,并逐步占据了静止型动态无功补偿器的主导位置,于是静止型动态无功补偿器成了特地使用晶闸管的静止型动名师归纳总结 态无功补偿器；主要包括晶闸管摧投切电抗器TCR 和晶闸管投切电容器TS
4、C ；第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 晶闸管投切电容器TSC 掌握方式依据掌握物理量的不同可分为功率因数掌握、无功功率掌握和多参量综合掌握；功率因数掌握是指依据预先设定的整定功率因数 cos ,由检测到的电网实际功率因数掌握所需的补偿电容容量；电容器组投入后,且电压不超过答应值时,能运行于稳固区；无功功率掌握是指依据测得的电压、电流和功率因数等参数,运算出应该投入的电容容量,然后在电容组合方式中选出一种最接近但又不会过补偿的组合方式,电容器投切一次到位；假如运算值小于最小一组电容器的容量下限值,就应保持补偿状态不变；只有当
5、所需容量大于或等于下限值时,才执行要相应的投切；从掌握策略来看,采纳功率因数掌握直接明白,但轻载时简洁产生投切震荡,重载时又不易到达充分补偿；而采纳无功功率掌握,由于检测和掌握目标都是同一物理量,技术上合理,但检测难度稍大；但仅依据某一物理量进行掌握都有其不足,现阶段广泛采纳多参量综合掌握,即以功率因数掌握为基础,以无功功率掌握防止投切振荡,电网电压上限值和负载电流下限值作为掌握电容器组投切的约束条件,实现电容器组的智能综合掌握；高效率微处理芯片的使用为实现多变量综合掌握供应了可能性；比较合理的补偿应做到最大限度地利用补偿设备提高电网的功率因数、不发生过补偿、无投切振荡和无冲击投切；3. 投切
6、方式20 世纪 70 岁月的补偿柜都是采纳机械式沟通接触器,至今仍有沿用； 但由于接触器三相触头不能分别进行掌握,要通就几乎一起接通,要断就几乎一起断开,无法挑选最合适相位角投入和切除电容,这样会产生不同的冲击电流；由于冲击电流大,限制了一次投入的电容值,不得不把一次投入的电容值化整为零,分几次投入,这将降低补偿的精确性和减慢响应的速度,而且常会引起接触器触头烧焊现象,使接触器断不开,影响正常工作,实际使用时不得不对触头常常进行爱护和更换,这影响了整个装置工作的牢靠性和工作寿命,也降低了工作的精确性和动作响应速度；现在普遍采纳单片机掌握大功率晶闸管来投切电容,由于具有过零检测、过零触发的优点,
7、响应速度快,合闸涌流小,无操作过电压,无电弧重燃,从而基本上解决了以往投切时沟通接触器常常拉弧至于烧结而损坏名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的不良情形；开关器件可挑选晶闸管和二极管反并联,也可挑选两个晶闸管反并联方式；采纳晶闸管与二极管反并联方式,只要电容器在电源峰值时投入,晶闸管在电流过零时自动切断,无论电容器的投或切,都不会产生冲击电流和过电压,掌握简便,电容器无需放电即可重新投入,从而实现电容器的频繁投切,但晶闸管承担的最大反向电压为电源电压峰值的两倍；而实行两个晶闸管反并联方式,在晶闸管关断时,假如电容器残
8、压能快速放掉,那晶闸管所承担的最大反向电压为电源电压的峰值；两种方式相比,晶闸管反并联方式牢靠性更高,即使损坏一个晶闸管,也不会导致电容器误投入,响应速度也比晶闸管和二极管反并联方式快,但投资较大,掌握更复杂；4. 补偿策略目前可分为三相共补和三相分补两种；三相共补是依据三相总的无功需求来投切电容器组,电容器接法为三角形；三相分补就是依据每相各自的无功需求投切电容器组,电容器接法为星形；三相共补广泛采纳两组晶闸管作为掌握器件；为了提高运行的牢靠性,防止电容器和晶闸管损坏,晶闸管投入时必需要有过零检测,即只有当晶闸管两端的电压等于零时晶闸管才导通；实际上电压肯定过零很难做到,会存在电流的暂态过程
9、,但只要线路电参数协作合理,这个过程连续时间不长,并很快过渡到稳固状态；值得注意的是,当晶闸管切除后,晶闸管和电容器均存在着很高的残压,这对晶闸管和电容器的耐压也提出了更高的要求；假如器件挑选不当或爱护不够,常常会造成晶闸管和电容器烧毁；三相共补适用于三相负载较平稳的场合,三相分补对于三相负载不平稳的场合就能做到真正的三相无功平稳；把三相共补和三相分补相结合,便实现补偿综合方案 混补,可以用于任何负载；先在三角形接法的电容器组中挑选三相共同需要的补偿容量,进行共补,然后在星形接法的电容器组合中挑选单相电容器补偿剩余不平稳状况,既防止了过补或欠补现象的出现,又节约了补偿电容的容量,降低了成本,具
10、有很好的经济性；5. 进展趋势随着电力电子技术的日新月异以及各门学科的交叉影响,静止型动态无功补偿器 SVC 的进展趋势主要有以下几点 ,在城网改造中,运行单位往往需要在配电变压器的低压侧同时加装无功补偿掌握器和配电综合测试仪,名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 因此提出了无功补偿掌握器和配电综合测试仪的一体化的问题快速精确地检测系统的无功参数,提高动态响应时间,快速投切电容器,以满意工作条件较恶劣的情形如大的冲击负荷或负荷波动较频繁的场合；随着电脑数字掌握技术和智能掌握理论的进展,可以在无功补偿中引入一些先进的掌握方
11、法,如模糊掌握等 .目前无功补偿技术仍主要用于低压系统；高压系统由于受到晶闸管耐压水平的限制,是通过变压器接入的,如用于电气化铁道牵引变电所等；研制高压动态无功补偿的装置就具有重要意义,关键问题是要解决补偿装置晶闸管和二极管的耐压,即多个晶闸管元件串联及均压、触发掌握的同步性等；由单一的无功功率补偿到具有滤波以及抑制谐波的功能；随着电力电子技术的进展和电力电子产品的推广应用,供电系统或负荷中含有大量谐波；研制开发兼有无功补偿与电力滤波器双重优点的晶闸管开关滤波器,将成为改善系统功率因数、抑制谐波、稳定系统电压、改善电能质量的有效手段；九洲电气静止型动态无功补偿器 SVC简介静止型动态无功补偿器
12、 SVC是综合应用现代电力电子技术、电能掌握技术、以及自动化技术而 研制开发的新一代无功补偿装置,无功补偿装置是一种能够为电力系统快速而连续地供应容性和感性无功功率的电力电子装置；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - l静止型动态无功补偿器SVC采纳晶闸管掌握电抗器和固定电容器组,能精确快速地跟踪电网或负荷的动态波动,对变化的无功功率进行动态补偿；静止型动态无功补偿器 SVC能进行连续、分相和近似线性的无功功率调剂；同时,无功补偿装置将固定电容器组 FC做成多回路滤波器,能够滤除由相控晶闸管 TCR引起的谐波；静止型动态
13、无功补偿器 SVC晶闸管阀体采纳卧式,设备紧凑、运行牢靠、爱护工作量少；静止型动态无功补偿器 SVC全数字化智能掌握系统采纳拆 西门子 6RA70系列全数字直流调速掌握装置加触发传输和脉冲放大板驱动晶闸管阀串；静止型动态无功补偿器 SVC采纳西门子全数字掌握系统 Simadyn D 进行软件设计,技术成熟,因此无功 补偿装置具有高度的运行牢靠性和有用性；静止型动态无功补偿器 SVC自主开发的功能模块能够满意各种复杂的掌握和爱护要求；静止型动态无功补偿器 SVC采纳智能型密闭式循环水冷系 统,冷却效率高,运行牢靠；静止型动态无功补偿器 SVCPLC自动监控系统完成各种继电爱护功能,并通过触摸屏的直观界面实现人机友好沟通；静止型动态无功补偿器 SVC具有动态连续 的无功功率补偿和谐波抑制的双重功能,并且无功补偿装置技术先进、性能杰出、运行牢靠；l 静止型动态无功补偿器 SVC应用领域及用途静止型动态无功补偿器 SVC可广泛应用于石油化工、电力系统、冶金钢铁、电气化铁路、城 市建设等行业中,无功补偿装置为各种异步电动机、变压器、晶闸管变流器、变频器、感应炉、照明设备、电弧炉、电力机车、提升机、冲压机、吊车、电梯、风力发电机、电梯、电焊机、电阻炉量、高牢靠性的无功补偿及滤波的解决方案；、石英熔炼炉等设备供应高质名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页