动态补偿和静态补偿的不同

2026/4/28 0:53:19

动态补偿和静态补偿的区别1

造成力率罚款,并使供电设备的能力不能充分发挥。 目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段,过补偿十分突出,投入固定并联补偿电容后,功率因数比不投时还低,无法达到经济功率因数的要求,变电所因功率因数大幅下降,而遭受巨额罚款,固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升,反而恶化电压质量。

②从以上分析结论可知,变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题,不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功,所以不具备抑制谐波和电压波动。要解决功率因数问题,抑制谐波和电压波动,必须放弃固定补偿方案,寻求新的补偿方案。

2)静态无功补偿(FC)

①静态无功补偿(FC)的功能是提高功率因数及滤除谐波,由于FC的补偿容量是固定的,一般适合负荷相对比较稳定的场合,对于负荷波动比较大的场合,补偿效果就很不理想。由于其补偿的无功容量设计是根据计算的平均负荷大小而确定的,在负荷较小时,造成过补,大量无功倒送,电业部门对无功的计量是“反转正计”,所以过补造成功率因数降低;在负荷较重时,补偿容量又不够,功率因数同样不能满足要求。目前国内,由于FC的设计容量往往偏大,造成FC不能投运或只部分投运的情况不少。

②由于FC的补偿容量固定,当系统无功变化时,不能跟随调节,所以FC不能克服电压波动。

③由于FC的滤波通道是按系统谐波电流发生量设置的,当不能全部投入时,必然切去其中某次滤波通道,对于切去的滤波通道相对应的谐波电流不能很好的滤除,达不到谐波治理的要求,而且频繁的投切滤波器容易形成系统振荡。

④投切滤波支路有一个暂态过程,会产生过电流、过电压,影响电容器及串联电抗器的可靠运行;切除滤波支路时,触头上恢复电压较高,有开关重燃的可能,多次重复击穿时,电容器上产生很高的过电压,致使设备损坏。对电容器组的投切冲击,IEC规定不超过1000次/年,加之开关寿命的限制,不能频繁投切,从而影响动态补偿效果。

3) 晶闸管分级投切电容器方案(TSC) 晶闸管分级投切电容器方案这里研究两个,一是带降压变压器的晶闸管投切电容器方案,二是带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案。

1)、带降压变压器的晶闸管投切电容器方案 TSC分组可调补偿是根据负荷实际运行无功量,按照一定的投切策略跟踪负荷变化进行投切动作。该方案由若干组并联的晶闸管阀组控制,以实现快速无触点的投切。显然这种型式的补偿装置只能实现容性无功功率的阶跃调节,其调节的精度取决于电容器的分组数。为了提高运行的可靠性,防止电容器和晶闸管损伤,TSC均实现无过渡过程的操作。 TSC技术关键 无过渡过程投切电容器,理论上电容器在峰值时导通,在峰值时关断。晶闸管关断后,电容器保持峰值电压值,由于电源电压随时变化,电容器电压也在缓慢地放电,要做到安全、无过渡投切比较困难。具体控制有二种方法:

其一: 在需要投入电容器时,必须检测电容器的两端电压及电网电压。在电网电压与电容器两端电压相等瞬时,发出触发脉冲;当电容器接成星形时,这时必须有二个晶闸管导通才能构成通路。这种控制方式的难度很大,且电容器两端电压为直流,在高压环境下,检测困难,经常产生过渡过程过电压。严重的过度过程产生的振荡过电压,将达到电源峰值电压的两倍以上,如在低压侧整流变副边进行补偿,过渡过程过电压必然影响调速系统的安全

动态补偿和静态补偿的区别1

运行。

其二: 晶闸管关断后,电容器两端电压从峰值电压,缓慢放电。等电容器两端电压放到小于50V时投入电容器,这时是比较安全的,但根据<<高压并联电容器放电线圈标准JB/T8980-1999>>规定放电时间为5s,电容器投入时必须考虑其放电情况,这样由于受电容器的放电时间的限制,在工程应用中实际的响应时间一般在3-5分钟左右。对于无功快速变动的系统是不适用的。

其三:TSC投切的电容器组分组越多,补偿效果越好,成本相对提高。且在频繁投切电容器时,由于阻抗曲线发生频繁变化,很有可能产生谐振,造成灾害性事故。(如去年湖南涟钢棒线厂轧钢系统中采用的TSC装置,由于产生谐振将TSC装置及传动系统全部烧毁,直接经济损失近3000万元,间接损失近2亿元。) 该方案的特点: 不产生谐波;理论上可以实现过零投切,不会产生像真空开关那样产生严重的过电压;结构简单。 2)、带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案 该方案通过降压调压变压器,采用分接开关无载调压和晶闸管开关的有载分合直接调节无功元件(滤波器)的无功输出。 该方案的特点与带降压变压器的晶闸管投切电容器方案相似,但投资更少,只需一组晶闸管开关,但其过分依赖变压器分接开关,分接开关每天频繁调节,其寿命能否有保证还需进一步研究,另外目前国内尚无此类方案运行,需要研究开发。 3) 无功功率补偿装置(SVC) 晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)是目前最先进的一种补偿技术,技术含量高,过去以进口产品居多,导致设备造价昂贵,同时,由于普遍采用的复杂的水冷系统,造成可靠性差以及日后的维护费用增加。

近年来,随着国内需求的高涨,在荣信公司在国家发改委、国家计委、国家科技部的大力支持下, TCR型动补已逐步实现了国产化,极大地降低了TCR型动补的生产成本;同时,具有自主知识产权的热管自冷技术已经成功地应用于大功率晶闸管的散热中,实现了动补的免维护运行,提高了系统可靠性。国内外冶金行业的电弧炉和轧机系统的大量成功应用也为动补的应用提供了宝贵的经验,因此,采用TCR型动补装置来进行无功补偿已成为一种比较切实可行的方案。 晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)方式由TCR(并联可调电抗器)+FC(补偿电容)两部分组成。其中TCR由DSP全数字控制系统、晶闸管功率阀组、相控电抗器、BOD保护模块等组成,通过晶闸管调整电抗器的电流,从而使TCR回路产生可变感性负载;FC回路由滤波电容器和滤波电抗器组成特定的滤波通道,向系统提供恒定容性无功功率,兼有滤除谐波的作用。 根据恒无功功率理论,FC部分产生恒定的容性无功QC;TCR部分产生连续可变的感性无功QTCR,则进线变压器提供的无功QN为:QN=QV-QC+QTCR。因此,调节QTCR就可达到使QN≤某一给出值(常数),甚至可使QN=0,即从理论上使功率因数达到1。补偿效果好坏的关键是准确控制晶闸管的触发角,得到所需的流过补偿电抗器的电流。 装置特点和优点: (1) 可解决供电系统的功率因数补偿、电压波动和闪变抑制、谐波治理等问题。 (2) 装置可平滑调节无功的输出。 (3) 动态补偿调节时,设备响应时间<10ms。 (4) 装置在高压侧直接挂网,不需降压设备,故自身损耗小。 (5) 在功率晶闸管的散热中成功地应用热管自冷技术,实现免维护运行,提高了系统可靠性。 (6) 设计选用的基于DSP全数字控制系统的TCR型动态无功补偿装置是世界先进水平的、成熟、可靠、实用的产品。 (7) 晶闸管触发装置采用光电触发,具有较强的抗干扰能力。

(8) 监控系统采用一体化工作站,人机界面友好,方便用户使用和维护。三、补偿方案对比


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