無功補償及諧波治理基礎知識講解(編輯修改稿)
2025-03-10 12:55 本頁面
【文章內容簡介】 功能隨其端電壓的改變而變化。 2cQU C?? 無功補償基礎知識 ?★ 主要組成結構 ?該裝置主要由斷路器（ QF）、 有載調壓器（ T）、電容器組（ C）、電抗器（ L）以及 控制裝置 組成。 C系 統(tǒng) 母 線Q FT 無功補償基礎知識 ?由圖可以看出，調壓器串聯(lián)在斷路器和電容器組之間，其輸入端通過斷路器與母線相連，輸出端直接接在固定電容器組上。當該設備的控制裝置通過采集到的各種信息實時計算出電網(wǎng)的無功缺額之后，根據(jù)設定的控制策略，將自動控制有載調壓器的輸出電壓，此時，電容器組兩端的電壓也將同時發(fā)生變化。雖然電容器組的電容值恒定，但電容器組輸出的無功功率還是能隨施加的電壓不同而變化。如果調壓器選用九檔的有載分接開關，即可實現(xiàn) 9級或更多級的精細無功自動補償，滿足變電站或線路的無功需求。 ★ 工作過程 無功補償基礎知識 假設某變電站 10kV母線上最大無功缺額為 2023kvar，若采用 2023kVA、 0~40%、 9檔的調壓器，再配一組容量 2023kvar的電容器組。即可將 2023kvar的容量分 9級在 36～ 100%的容量范圍內進行無功自動補償。根據(jù)公式 （ 為最大無功補償容量， U為調壓器的輸出電壓），可以計算，當調壓器輸出不同電壓時，電容器組輸出的無功補償容量分別為： 舉例 說明 無功補償基礎知識 ?※ 高壓靜止無功補償設備（ SVC） ? ★工作原理 ? 是通過控制晶閘管的導通角和導通時間，以控制流過電抗器電流的大小和相位，實現(xiàn)感性無功的連續(xù)可調，從而實現(xiàn)容性無功的動態(tài)補償。 無功補償基礎知識 ?★類型 ?晶閘管控制電抗器 (TCR)+固定電容器組（ FC） ?晶閘管控制變壓器 (TCT)+固定電容器組（ FC） ?磁控電抗器 (MCR)+固定電容器組（ FC） ?★應用領域 ? 為電弧爐、軋機、感應爐、電力機車、提升機、風力發(fā)電等 無功補償基礎知識 ?※ 靜止無功發(fā)生器 (SVG) ?★ 工作原理 ? 將電壓源型逆變器，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分，其中逆變橋由可關斷的半導體器件 IGBT組成。 ? 工作中，通過調節(jié)逆變橋中 IGBT器件的開關，可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位，因此，整個裝置相當于一個調相電源。通過檢測系統(tǒng)中所需的無功，可以快速發(fā)出大小相等、相位相反的無功，實現(xiàn)無功的就地平衡，保持系統(tǒng)實事高高率因數(shù)運行。 無功補償基礎知識 ?★原理圖 ? 將系統(tǒng)看作一個電壓源， SVG可以看作一個可控電壓源，連接電抗器或者可以等效成一個線形阻抗元件。 ILUIUsystemILSVG System 無功補償基礎知識 ★ SVG的三種運行模式 UIUsUIUs( a ) UI = Us沒 有 電 流 UIUsILUIUsjx ILIL( b ) UI Us超 前 的 電 流 UIUsILUIUsjx ILIL滯 后 的 電 流( c ) UI Us 諧波治理（濾波）基礎知識： ?諧波的含義： 供電系統(tǒng)諧波的定義是：對周期性非正弦電量 進行傅立葉級數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（ n=fn/f1） 稱為諧波次數(shù)。 ? 電力系統(tǒng)中有非線性負載時，即使電源都以工頻 50HZ供電，當工頻電壓或電流作用于非線性負載時，就會產(chǎn)生不同于工頻的其它頻率的正弦電壓或電流，這些不同于工頻頻率的正弦電壓或電流，用富氏級數(shù)展開，就是人們稱的電力諧波。 諧波治理（濾波）基礎知識： 諧波的產(chǎn)生： ? 在理想的干凈供電系統(tǒng)中，電流和電壓都是正弦波
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