电气设计狄老师■建议收藏,SVG和SVC无功补偿装置的原理和区别!涨知识了
无功补偿设备经历几个发展阶段 。 早期的典型代表为同步调相机 , 体积庞大造价高 , 已渐渐淘汰;第二种是并联电容器的方法 , 主要的优点是成本低 , 易于安装使用 , 但是需要根据系统可能存在谐波等电能质量问题 , 纯电容已经趋于少见 。
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目前串联电抗器的电容器补偿装置是提高功率因数广泛的一种方式 , 当用户系统负荷为连续性生产 , 负载变化率不高时 , 一般建议采用FC的固定补偿方式 , 也可以采用由接触器控制的分步投切的自动补偿方式 , 这个对于中压、低压供配电系统都适用 。
当负荷变化较快 , 或者为冲击性负荷时 , 需要快速补偿 , 例如橡胶行业的密炼机 , 系统对于无功功率的需求同样变化快速 。
但是由于一般的无功自动补偿系统所采用的电容器 , 从运行状态断开 , 退出电网后 , 在电容器的两极之间存有残压 , 残压的大小无法预知 , 需要1-3分钟的放电时间 , 所以再次投入电网的间隔至少要等到残压通过电容器内部的放电电阻消耗至50V以下时才能进行第二次投入使用 , 所以无法做到快速响应;另外 , 由于系统存在大量谐波 , 由电容器串联电抗器组成的LC调谐式滤波补偿装置需要大容量的投入来保证电容器的安全 , 但是同时也有可能造成系统过度补偿 , 令系统呈容性 。
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SVC
于是 , 静止无功补偿装置:(SVC---StaticVarCompensator)诞生了 , 其典型的SVC代表是由TCR(ThyristorControlledReactor)+FC(FixedCapacitor)组成的 , 即晶闸管控制电抗器+固定电容器组(通常需要串联一定比例的电抗器) , 静止无功补偿装置的重要性是它能够通过调节TCR中晶闸管的触发延迟角来连续调节补偿装置的无功功率;SVC这种补偿形式目前主要在中高压配电系统中应用 , 对于负载容量大、谐波问题严重、冲击性负荷、负载变化率高的场合特别适用 , 例如钢厂、橡胶、有色冶金、金属加工、高铁等 。
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SVG
目前随着电力电子技术的发展 , 特别是IGBT器件的出现和控制技术的提高 , 另外一种有别于传统的以电容器、电抗器为基础元器件的无功补偿设备应运而生 , 就是SVG(StaticVarGenerator) , 即静止无功发生器 , 它通过PWM脉宽调制控制技术 , 使其发出无功功率 , 呈容性;或者吸收无功功率 , 呈感性 。
SVG由于没有大量使用电容器 , 而是采用桥式变流电路多电平技术或PWM技术来进行处理 , 所以不需要使用时对系统中的阻抗进行计算 。
同时 , 相较于SVC , SVG还有体积小、能更加快速的连续动态平滑的调节无功功率的优点 , 同时可容性感性双向补偿 。 (1)工作原理不同
1)SVC可以被看成是一个动态的无功源 。 根据接入电网的需求 , 它可以向电网提供容性无功 , 也可以吸收电网多余的感性无功 , 把电容器组通常是以滤波器组接入电网 , 就可以向电网提供无功 , 当电网并不需要太多的无功时 , 这些多余的容性无功 , 就由一个并联的电抗器来吸收 。
电抗器电流是由一个可控硅阀组控制 , 借助于对可控硅触发相角的调整 , 就可以改变流过电抗器的电流有效值 , 从而保证SVC在电网接入点的无功量正好能将该点电压稳定在规定范围内 , 起到电网无功补偿的作用 。
2)SVG以大功率电压型逆变器为核心 , 通过调节逆变器输出电压的幅值和相位 , 或者直接控制交流侧电流的幅值和相位 , 迅速吸收或发出所需的无功功率 , 实现快速动态调节无功功率的目的 。 (2)响应速度快
一般SVC的响应速度是20—40ms;而SVG的响应速度不大于5ms , 能更好的抑制电压波动和闪变 , 在相同的补偿容量下 , SVG对电压波动和闪变的补偿效果最好 。 (3)低电压特性好
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