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晶闸管自动投切电容无功补偿装置

发布时间:2024-06-29 15:53:35

① 关于无功补偿TSC投切电容器的问题

晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置,很好地解决了接触器投切电容器装置的问题,但TSC装置最明显的缺点是晶闸管元件有较大电压降,不仅存在一定的功率损耗,也需要采用风扇和散热器来解决装置的通风与散热问题,而风扇停运会影响装置的正常运行,因此风扇这种旋转设备的使用,降低了TSC无功补偿装置的可靠性。
随着人们对配电网降损问题重视程度增加,低压无功补偿技术开始在配电系统普及应用。从静态补偿到动态补偿,从有触点补偿到无触点补偿,都取得了丰富的运行经验。大量的装置运行事例和经验表明,对于配电网大量使用的低压无功补偿装置,由于安装地点分散、数量大,运行和维护不方便、工作量大,因此在无功补偿装置的开发、研制中,装置可靠性是最重要和迫切需要解决的问题。泉州七星电气有限公司开发研制的低压无功补偿装置是采用机电一体开关来投切电容器的,机电一体开关由晶闸管及其控制回路和接触器组成,当电容器投入时,晶闸管开关先通,然后接触器接通,而后再断开晶闸管开关;电容器切除时,晶闸管开关先通,然后接触器断开,再断开晶闸管开关。
机电一体开关投切电容器无功补偿装置,投切开关接通后基本无功耗、不发热,不需要加装体积较大的散热器和冷却风扇;在开关接通和断开的瞬间具有晶闸管开关(实现过零投切)的优点,而在正常接通期间又具有接触器无功耗的优点;可有效地降低装置故障率,提高装置的可靠性和使用寿命。

② 无功补偿有几种方式

(1)同步调相机
基本原理:同步电动机无负荷运行,在过励时发出感性无功;在欠励时吸收感性无功;
随着电力电子技术的发展和静止无功发生器(SVG)的推广使用,调相机现已很少使用。
(2)就地补偿
基本原理:一般将电容器直接与电动机变压器并联,二者共用1台开关柜;
(3)集中补偿
基本原理:集中装设在系统母线上,一般设置单独的开关柜;
(4)自动补偿(机械开关投切电容器)
基本原理:采用机械开关(接触器、断路器)等根据功率因数控制器的指令投切电容器;
(5)晶闸管投切电容器
基本原理:采用晶闸管阀组根据功率因数控制器的指令过零投切电容器
(6)晶闸管控制电抗器
基本原理:一般由固定并联电容器和晶闸管控制的并联电抗器并联组成,通过改变晶闸管导通角改变电感电流,从而控制整套装置的无功输出;
(7)磁控电抗器
基本原理:通过可控硅控制励磁电流的大小和铁芯饱和度改变电感电流,从而控制整套装置的无功输出;
(8)串联补偿
基本原理:串联电容器组用来补偿输电线路的电感,以提高线路的输电能力和稳定性。串联电容器还可以调整并联线路的负荷分配;
(9)可控串补
基本原理:在串联电容补偿的两端并联一个晶闸管控制的电感支路,通过改变晶闸管的触发角来改变电感电流,从而控制LC并联回路等效阻抗的变化
(10)调压调容
基本原理:将并联电容器装置接在调压器二次侧,通过调整电容器承受电压来改变整套装置的补偿容量;
(11)静止无功发生器
基本原理:采用IGBT构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功电流,进行补偿;
(12)有源滤波器
基本原理:控制PWM变流器,将与检测出的谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入到供电系统中,实现滤除谐波、动态补偿无功。

③ 动态无功自动补偿装置原理是

无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能)。
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。无功补偿的意义:
⑴ 补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。
⑵ 减少发、供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量。因此,对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资。
⑶ 降低线损,由公式ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosθ为补偿前的功率因数则:
cosΦ>cosθ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行。
电网中常用的无功补偿方式包括:
① 集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;
② 分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;
③ 单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时,应注意以下两点:
① 在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
② 功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:Q≤UΙ0式中:Q---无功补偿容量(kvar);U---电动机的额定电压(V);Ι0---电动机空载电流(A);但是无功就地补偿也有其缺点:⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿;众所周之,无功补偿按其安装位置和接线方法可分为:高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大,效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大,电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。为此,这三种补偿方式各有应用范围,应结合实际确定使用场合,各司其职分类

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⑤ 无功补偿装置都有哪些具体怎么用

原理
其中无功补偿技术的发展经历了从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器(SVC)→直到今天引人注目的静止无功发生器SVG(STATCOM)的几个不同阶段。
根据结构原理的不同,SVC技术又分为:自饱和电抗器型(SSR)、晶闸管相控电抗器型(TCR)、晶闸管投切电容器型(TSC)、高阻抗变压器型(TCT)和励磁控制的电抗器型(AR)。
随着电力电子技术,特别是大功率可关断器件技术的发展和日益完善,国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置(SVG),虽然它们尚处在开发及试运行阶段,目前尚未形成商品化,但SVG凭借着其优越的性能特点,在电力系统中的应用将越来越广泛。
各种无功设备各自特点如下:
1)同步调相机:响应速度慢,噪音大,损耗大,技术陈旧,属淘汰技术;
2)开关投切固定电容:慢响应补偿方式,连续可控能力差;
3)静止无功补偿器(SVC):目前相对先进实用技术,在输配电电力系统中得到了广泛应用;
4)静止无功发生器SVG(STATCOM):目前虽然有技术上局限性,属少数示范工程阶段,但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置,是灵活柔性交流输电系统(FACTS)技术和定制电力(CP)技术的重要组成部分,现代无功功率补偿装置的发展方向。

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