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无功静态补偿和动态补偿的典型应用
发表于:2019-11-21 15:28 分享至:
1、静态补偿及其优点
所谓静态补偿,是指补偿电容器不随无功功率的波动而实时跟踪投切,不但不实时投切,还要人为地延时投切,一般延时在40s以上。随着用电设备的投入或切除,电网所需的无功功率也随之变化,为了不使电容器投切过于频繁,造成投切元件损坏严重及电容器受到冲击次数过多,采取人为延时措施,待供电回路功率因素稳定地低于某一规定值后,再投入电容器。反之,当功率因素持续高于某一值,或出现向电网返送无功功率时,经延时后,上述现象没有改观再切除补偿电容器。
静态补偿对用电单位在一段时间内的平均功率因数并无不良影响,也不影响供电部门对收费的影响,反而因避免了频繁投切延长了执行元件及补偿电容器的使用寿命。另外,由于不随无功功率的波动而实时地进行投切,投切用的执行元件采用接触器即能满足要求,从而减少了补偿装置的造价,也方便对其维护。
由于静态补偿有上述优点,因此目前几乎都采用静态补偿装置。
2、动态补偿及其优点
动态补偿是补偿电容器的投切要紧随负荷的无功功率的变化,不失时机地投切电容器,即进行实时跟踪补偿。为达到实时跟踪补偿的目的,从信号的检测到投切的执行要在10~20ms内完成。若采用电磁元件作执行元件,就无法满足这种快速投切的要求。为达到快速检测及快速投切要求,采用电子检测与晶闸管投切方式,因为如果采用电磁元件投切,最快也要在0.2s以上才能完成。
动态电容补偿并不是一种新技术,早已在电弧炼钢炉上得到应用。电弧炉在炉料熔化过程中,短网不时发生,其冲击电流造成供电母线电压剧烈波动,对其他用户产生不良影响,这种特殊的电压瞬时波动称为电压的闪变,也有人称为电晃。为克服上述不良影响,改善电力系统电压质量,加入电容器瞬时跟踪补偿,使电弧炉所需无功由电容器瞬时就地补给,而不必由电网远距离传输,这样向电弧炉供电的共用电压母线电压闪变减轻,从而改善了供电质量。
对于低压采用动态补偿具有以下优点:
1)对于减轻电压闪变的危害具有很大作用。所谓闪变,它是电压波动的特殊形式,主要由大型冲击负载引发电压的迅速波动造成白炽灯闪烁或接触器线圈释放,影响人的生活及生产活动。如果采用动态补偿,在20ms内由电容器补偿无功功率,减轻瞬时电压波动影响,则由于白炽灯有热惯性及人的视觉特有的延迟功能,减轻了闪变程度及闪变带来的不良后果,接触器也来不及因瞬时压降而释放。
2)由于电容器迅速及时补偿所需的无功功率,使电压波动减轻,网络电压比较稳定,所在母线电压维持在较高水平,有利于大电机启动。而且大电机启动时,对共用母线上的其他用户的影响也较小。
3)由于瞬时进行补偿,电网输送的无功功率在任何时段均处于最低水平,这对减轻线路由无功电流而产生的有功损耗十分有利。
4)由于采用晶闸管作投切元件,在电压过零时投入,可使电容器免受冲击电流影响,延长电容器的使用寿命,同时也避免了采用接触器投切时造成触点熔焊现象的发生。