关于配电系统中的动态无功补偿装置(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03

  电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损,还会增加变压器的铁损,降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行,最终会造成三相电压的不平衡。
  调整不平衡电流无功补偿装置,有效地解决了这个难题,该装置具有在补偿线路无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1,三相电流调整至平衡。实际应用表明,可使三相功率因数补偿到0.95以上,使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。
  工作原理:无功动态补偿装置由控制器、过零触发模块、晶闸管、并联电容器、电抗器、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率等,通过微机进行分析,然后计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较,自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令,由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻,实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
  目前,国内的动态补偿的控制器和国外的同类产品相比还要有很大的差距,一方面是补偿功率不能一步到位,冲击电流过大,系统特性容易漂移,维护成本高;另一方面是在动态响应时间上较慢,动态响应时间重复性不好。另外,相应的国家标准也还没有达到一定标准,这方面落后于发展。但是运算速度快,抗干扰能力强,最重要的是有很好的完成动态补偿功能。
  无功补偿的具体实现方式:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
  动态无功率补偿装置的主要功能:1、提高线路输电稳定性;2、维持受电端电压,加强系统电压稳定性;3、补偿系统无功功率,提高功率因数,降低线损,节能损耗;4、抑制电压波动和闪变;5、抑制三相不平衡。
  动态无功率补偿装置的主要问题:1、电容器损坏频繁。2、电容器外熔断器在投切电容器组及运行中常发生熔断。3、电容器组经常投入使用率低。

  三、在配电系统中动态无功补偿与静态补偿区别

  (一)前者表示靠无功控制器根据线路力率情况自动投、切补偿量,以确保功率因数基本恒定于某一设定值附近;后者表示手动投入固定值补偿量,不随线路力率情况改变补偿量,此类方式除非补偿量刚好合当,功率因数才会达标,否则,不论补偿量过小或过大,功率因数均偏小。
  (二)动态无功补偿的定义是这种响应动作时间小于1S,一般是通过可控硅投切电容组TSC、可控电抗器调节无功TCR型SVC或利用IGBT器件调节的静止性无功发生装置SVG等来实现。静态补偿可以是固定的通过隔离开关或熔断器断电后进行人工调节的装置,也指响应时间大于1S的自动投切装置,如接触器投切电容组的方式。

  四、应用

  (一)SLTF型低压无功动态补偿装置:适用于交流50Hz、额定电压在660V以下,负载功率变化较大,对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。安装环境:周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸,安装倾斜度<5%。
  (二)SHFC型高压无功自动补偿装置:适用于6kV~10kV变电站,可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器,适应变电站的各种运行方式。技术特征:电压优先,按电压质量要求自动投切电容器,使母线电压始终处于规定范围。
  (三)WDB-K型低压无功动态补偿装置:采用大功率晶闸管投切开关,控制器可根据系统电压,无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式,可实现电容器无涌流无冲击投入,达到稳定系统电压,补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器承载能力的目的。可广泛应用于电力、冶金、石油、港口、化工、建材等工矿企业及小区配电系统。安装环境:无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所。具有过流、过压、欠压、温度超限多种保护。装置能在外部故障和停电时自动退出运行,送电后自动恢复的功能。
  总之,以现在的经济发展与科学前景来说,配电系统中的动态无功补偿装置技术还不太成熟,但是发展前景可观,有很大的利用价值,性价比高。

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