通過(guò)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)改善電能質(zhì)量
摘要:動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償-在許多情況下,工業(yè)廠房的特征尤其在于使用高動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。除了這些現(xiàn)代技術(shù)的不可否認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)之外,還有一個(gè)缺點(diǎn)是,由于負(fù)載和諧波的頻繁變化,電網(wǎng)變得緊張。這會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)···...
動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償-在許多情況下,工業(yè)廠房的特征尤其在于使用高動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。除了這些現(xiàn)代技術(shù)的不可否認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)之外,還有一個(gè)缺點(diǎn)是,由于負(fù)載和諧波的頻繁變化,電網(wǎng)變得緊張。
這會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的電壓條件,閃爍,電流負(fù)載過(guò)大以及配電中的損耗增加。這不僅降低了可用的網(wǎng)絡(luò)功率,而且還影響了敏感電子控制器的功能。
傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正系統(tǒng)是為純粹優(yōu)化功率因數(shù)而設(shè)計(jì)的,并且還旨在降低諧波水平,但無(wú)法跟上快速的負(fù)載變化,也無(wú)法提供令人滿意的解決方案。
這些系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是通過(guò)幾分鐘內(nèi)的開(kāi)關(guān)周期補(bǔ)償靜態(tài)或緩慢變化的負(fù)載。
注:動(dòng)態(tài)(無(wú)延遲)無(wú)功功率補(bǔ)償系統(tǒng)(例如,晶閘管開(kāi)關(guān)電容器)可以防止或減少網(wǎng)絡(luò)干擾,例如短暫的電壓下降和閃爍。在國(guó)際技術(shù)語(yǔ)言中,有時(shí)通常使用以下術(shù)語(yǔ):“ 快速開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)功率因數(shù)校正 ”,“ 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償 ”或“ 動(dòng)態(tài)功率因數(shù)校正系統(tǒng) ”。
動(dòng)態(tài)無(wú)功功率系統(tǒng)的另一個(gè)積極作用是電容器的“軟”切換。
帶有空氣接觸器的常規(guī)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌電流,這不僅會(huì)影響補(bǔ)償組件,還會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者的傷害和干擾(或失真)。實(shí)時(shí)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備通常會(huì)在過(guò)零電流時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉,從而完全避免了瞬態(tài)干擾。
此外,短暫的電壓波動(dòng)和燈中燈泡的相關(guān)閃爍越來(lái)越成為電力技術(shù)的問(wèn)題。換句話說(shuō),電壓波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致白熾燈中的光電流發(fā)生變化。閃爍是照明密度變化的主觀印象。
動(dòng)態(tài)無(wú)功功率系統(tǒng)的另一個(gè)積極作用是電容器的“軟”切換。
帶有空氣接觸器的常規(guī)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌電流,這不僅會(huì)影響補(bǔ)償組件,還會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者的傷害和干擾(或失真)。實(shí)時(shí)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備通常會(huì)在過(guò)零電流時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉,從而完全避免了瞬態(tài)干擾。
此外,短暫的電壓波動(dòng)和燈中燈泡的相關(guān)閃爍越來(lái)越成為電力技術(shù)的問(wèn)題。換句話說(shuō),電壓波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致白熾燈中的光電流發(fā)生變化。閃爍是照明密度變化的主觀印象。
如何提高電能質(zhì)量?
如今,對(duì)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的需求實(shí)際上是對(duì)高速控制的需求。僅當(dāng)使用功能強(qiáng)大的半導(dǎo)體組件時(shí),才有可能在網(wǎng)絡(luò)周期的幾分之內(nèi)有效訪問(wèn)功率條件。
網(wǎng)絡(luò)周期內(nèi)的功率半導(dǎo)體可能發(fā)生“ 反應(yīng) ” 的事實(shí)增加了動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,其中還包括電壓穩(wěn)定或“功率質(zhì)量支持”(即在有效的強(qiáng)電涌期間,存儲(chǔ)在電源中的能量功率電容器可以在幾毫秒內(nèi)切換通過(guò),以支持電能質(zhì)量。
相對(duì)較大的電阻焊接機(jī)(脈沖初級(jí))是在LV網(wǎng)絡(luò)以及在MV網(wǎng)絡(luò)中具有強(qiáng)烈波動(dòng)的有效和無(wú)功功率需求并且因此可以引起煩擾的功率消耗的一個(gè)示例。這些機(jī)器通常設(shè)計(jì)為使用交流電,這會(huì)在三相電流網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生較高的感應(yīng)百分比的兩相不平衡應(yīng)力。
基頻功率因數(shù)(基本諧波無(wú)功功率因數(shù)cosφ1)在此處處于中間,約為0.7。
對(duì)于現(xiàn)代機(jī)器,焊接電流的大小通常由晶閘管來(lái)設(shè)定,因此對(duì)于線路換向轉(zhuǎn)換器,會(huì)發(fā)生以下網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng):
非正弦網(wǎng)絡(luò)電流引起的諧波電流。網(wǎng)絡(luò)電壓下降。
特別是在短路功率較低的網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)干擾會(huì)增加。
為了完整起見(jiàn),這里應(yīng)該提到電壓降也是閃爍的原因。
通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)補(bǔ)償,高速控制器和晶閘管功率模塊的組合可替代常規(guī)組件(無(wú)功功率控制器和電容器接觸器)。
注:晶閘管和電容器接觸器在LV配電上的并聯(lián)運(yùn)行,僅由于電抗器受保護(hù)的單元才有可能實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗闹剌d電流很大。
動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊恍﹥?yōu)點(diǎn)如下:
電能質(zhì)量的提高。
增加可用功率(即提高電網(wǎng)利用率)。
減少傳輸損耗。
晶閘管切換的優(yōu)勢(shì)在于:
無(wú)高接通電流。無(wú)瞬態(tài)切換。
在一個(gè)正弦半周期內(nèi)切換。
無(wú)限數(shù)量的開(kāi)關(guān)操作。
避免電壓下降。