2.1系統(tǒng)中基波感性無(wú)功的去除

 

    利用同等電壓的感性電流與容性電流方向相反進(jìn)行抵消，如果實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償，則系統(tǒng)無(wú)功電流等于零。即

 

    IC=IZ×(1-cos2j)1/2

 

    式中Ic——容性補(bǔ)償電流;

 

    Iz——負(fù)載電流;

 

    cosj——功率因數(shù)。

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    工程方案可分為兩大類(lèi)：

 

    TSC方案，對(duì)感性負(fù)載系統(tǒng)配置可補(bǔ)償電容器，使總電流中無(wú)功電流等于零。通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電容器,使補(bǔ)償容性電流為：IC=IZ×(1-cos2j)1/2，見(jiàn)圖2。

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    TCR方案，對(duì)感性負(fù)載系統(tǒng)配置固定補(bǔ)償電容器，使系統(tǒng)呈容性，再配置可調(diào)補(bǔ)償電抗器，使總電流中無(wú)功電流等于零。通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電抗器，使補(bǔ)償容性電流為

 

    IC=IZ+IZ×(1-cos2j)1/2，

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    2.2系統(tǒng)中諧波感性無(wú)功的去除

 

    例如：5次諧波濾波器，LC諧振頻率低于250Hz為236Hz，此時(shí)LC阻抗Z對(duì)250Hz呈微感性，而對(duì)50Hz呈容性，諧波濾波原理實(shí)際上變?yōu)榉至髟怼０凑辗至鞴降弥寒?dāng)Z=Zb時(shí)諧波電流50%流入電網(wǎng)，其余50%流入LC濾波器支路;當(dāng)Z=25%Zb時(shí)，諧波電流20%流入電網(wǎng)。流入電網(wǎng)的諧波電流與流入LC濾波器的諧波電流之和等于負(fù)載諧波電流，不產(chǎn)生諧波放大現(xiàn)象。如果諧波濾波器的諧振點(diǎn)為270Hz，對(duì)5次諧波呈容性，將出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。電網(wǎng)諧波電流等于負(fù)載諧波電流加上濾波器電流，所以工程上諧波濾波器的諧振點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在低于所要濾除的諧波頻率。

 

    2.3三相不平衡負(fù)載的平衡化

 

    在無(wú)零序電流的情況下，可采用分相補(bǔ)償計(jì)算法，使各相無(wú)功電流為零。使三相系統(tǒng)平衡化。

 

    Iab=(Iaq+Ibq-Icq)×1/31/2

 

    Ibc=(Ibq+Icq-Iaq)×1/31/2

 

    Ica=(Icq+Iaq-Ibq)×1/31/2

 

    其中：電流Iaq、Ibq、Icq分別為電流Iab、Ibc、Ica中的無(wú)功電流，Zab、Zbc、Zca為無(wú)功元件，見(jiàn)圖4。

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    當(dāng)電流Iab為正值時(shí)，Zab為容性元件;反之，Zab為感性元件。當(dāng)電流Ibc為正值時(shí)，Zbc為容性元件;反之，Zbc為感性元件。當(dāng)電流Ica為正值時(shí)，Zca為容性元件;反之，Zca為感性元件。

 

    有零序電流時(shí)，可采用加裝感性元器件的方法，進(jìn)行平衡化。

 

    3動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償與其它無(wú)功補(bǔ)償裝置及濾波裝置的比較

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    造價(jià)低。

 

    缺點(diǎn)：

 

    不適合負(fù)載急劇變化的工況;

 

    對(duì)諧波電流產(chǎn)生放大，增加電網(wǎng)負(fù)擔(dān);

 

    電容器容易損壞。

 

    3.2SVC靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    調(diào)節(jié)電感，電流變化平滑;

 

    RLC濾波器，濾波效果好;

 

    無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)速度快。

 

    缺點(diǎn)：

 

    造價(jià)昂貴，不適合應(yīng)用在低壓系統(tǒng);

 

    產(chǎn)生高次諧波，增加了諧波濾波器的負(fù)擔(dān);

 

    不能解決低壓用戶負(fù)載不對(duì)稱(chēng)的問(wèn)題;

 

    自身?yè)p耗大，大約為5%～8%;

 

    系統(tǒng)有諧振問(wèn)題;

 

    高壓閥串維護(hù)較為困難。

 

    3.3APF有源濾波器(見(jiàn)圖7)

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    圖7APF有源濾波器示意圖

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    高速動(dòng)態(tài)響應(yīng);

 

    不會(huì)與系統(tǒng)發(fā)生諧振;

 

    節(jié)約能源;

 

    濾波效果不受電流方向、系統(tǒng)阻抗、電壓等的影響。

 

    缺點(diǎn)：

 

    價(jià)格昂貴;

 

    目前在試驗(yàn)階段，容量較小，不適宜大范圍推廣。

 

    3.4動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償濾波裝置(見(jiàn)圖8)

 

    動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探討

 

    圖8動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償濾波裝置示意圖

 

    優(yōu)點(diǎn)：

 

    快速投切，無(wú)電流沖擊，達(dá)到TCR同等補(bǔ)償速率;

 

    造價(jià)同高壓TCR相比，比較經(jīng)濟(jì)，低壓操作安全，維護(hù)方便;

 

    裝置不產(chǎn)生諧波，無(wú)射頻干擾;

 

    可以有效減少供配電系統(tǒng)損耗;

 

    可以解決低壓用戶的增容問(wèn)題;

 

    定點(diǎn)投切，不會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。

 

    缺點(diǎn)：

 

    有級(jí)投切。

 

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