無功補償裝置的分類
1、同步調(diào)相機
調(diào)相機的基本原理與同步發(fā)電機沒有區(qū)別,它只輸出無功電流。因為不發(fā)電,因此不需要原動機拖動,沒有啟動電機的調(diào)相機沒有軸伸,實質(zhì)就是相當于一臺在電網(wǎng)中空轉(zhuǎn)的同步發(fā)電機。
調(diào)相機是電網(wǎng)中最早使用的無功補償裝置,當增加激磁電流時,其輸出的容性無功電流增大。當減少激磁電流時,其輸出的容性無功電流減少。當激磁電場減少到一定程度時,輸出無功電流為零,只有很小的有功電流用于彌補調(diào)相機的損耗,當激磁電流進一步減少時,輸出感性無功電流。
調(diào)相機容量大、對諧波不敏感,并且具有當電網(wǎng)電壓下降時輸出無功電流自動增加的特點,因此調(diào)相機對于電網(wǎng)的無功安全具有不可替代的作用。
由于調(diào)相機的價格高、效率低,運行成本高,因此已經(jīng)逐漸被并聯(lián)電容器所替代。但是近年來出于對電網(wǎng)無功安全的重視,一些人主張重新啟用調(diào)相機。
2、并聯(lián)電容器
并聯(lián)電容器是目前最主要的無功補償方法。其主要特點是價格低,效率高,運行成本低,在保護完善的情況下可靠性也很高。
在高壓及中壓系統(tǒng)中主要使用固定連接的并聯(lián)電容器組,而在低壓配電系統(tǒng)中則主要使用自動控制電容器投切的自動無功補償裝置。自動無功補償裝置的結(jié)構(gòu)則多種多樣形形色色,適用于各種不同的負荷呢況。對于低壓自動無功補償裝置將另文詳細介紹。
并聯(lián)電容器的最主要缺點是其對諧波的敏感性。當電網(wǎng)中含有諧波時,電容器的電流會急劇增大,還會與電網(wǎng)中的感性元件諧振使諧波放大,另外,并聯(lián)電容器屬于恒阻抗元件,在電網(wǎng)電壓下降時其輸出的無功電出下降,因此不利于電網(wǎng)的無功安全。
3、SVC
SVC的全稱是靜止式無功補償裝置,靜止兩個字是同步調(diào)相機的旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)的。
國際大電網(wǎng)會議將SVC定義為7個子類:
a、機械投切電容器(MSC)
b、機械投切電抗器(MSR)
c、自飽和電抗器(SR)
d、晶閘管控制電抗器(TCR)
e、晶閘管投切電容器(TCR)
f、晶閘管投(TSC)
g、自換向或電網(wǎng)換向轉(zhuǎn)換器(SCC/LCC)
根據(jù)以上這些子類,我們可以看出:除調(diào)相機之外,用電感或電容進行無功補償?shù)难b置幾乎均被定義為SVC。因此,目前一些資料或者廣告中大量出現(xiàn)“SVC”字樣,其原因不外乎兩條:其一是作者自已并不明白SVC的定義,其二就是以普通人不懂的字母組合故弄玄虛。
無功補償裝置常用的投切方式
1、延時投切方式
又稱作“靜態(tài)”補償方式。這種投切方式依靠于專用的接觸器的動作,具有抑制電容的涌流作用。延時投切的目的在于防止接觸器過于頻繁的動作,造成電容器損壞,而更重要的是防備電容不停的投切導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩,這是很危險的。
2、瞬時投切方式
又稱作“動態(tài)”補償方式,實際就是一套“快速隨動系統(tǒng)”,控制器一般能在半個周波至1個周波內(nèi)完成采樣、計算,在2個周期到來時,控制器已經(jīng)發(fā)出控制信號了。通過脈沖信號使晶閘管導(dǎo)通,投切電容器組大約20~30毫秒內(nèi)就完成一個全部動作,這種控制方式是機械動作的接觸器類無法實現(xiàn)的。動態(tài)補償方式作為新一代的補償裝置有著廣泛的應(yīng)用前景。
3、混合投切方式
實際上就是將“靜態(tài)”與“動態(tài)”補償?shù)幕旌希徊糠蛛娙萜鹘M使用接觸器投切,而另一部分電容器組使用電力半導(dǎo)體器件。這種方式在一定程度上可做到優(yōu)勢互補,比單一的投切方式拓寬了應(yīng)用范圍,節(jié)能效果更好。補償裝置選擇非等容電容器組,這種方式補償效果更加細致,更為理想。還可采用分相補償方式,可以解決由于線路三相不平衡造成的損失。
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