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    通過動態無功補償系統改善電能質量

    摘要:動態無功補償-在許多情況下,工業廠房的特征尤其在于使用高動態驅動技術。除了這些現代技術的不可否認的優點之外,還有一個缺點是,由于負載和諧波的頻繁變化,電網變得緊張。...

    動態無功補償-在許多情況下,工業廠房的特征尤其在于使用高動態驅動技術。除了這些現代技術的不可否認的優點之外,還有一個缺點是,由于負載和諧波的頻繁變化,電網變得緊張。
     
    這會導致不穩定的電壓條件,閃爍,電流負載過大以及配電中的損耗增加。這不僅降低了可用的網絡功率,而且還影響了敏感電子控制器的功能。
     
    傳統的功率因數校正系統是為純粹優化功率因數而設計的,并且還旨在降低諧波水平,但無法跟上快速的負載變化,也無法提供令人滿意的解決方案。
     
    這些系統的應用領域是通過幾分鐘內的開關周期補償靜態或緩慢變化的負載。
     
    注:動態(無延遲)無功功率補償系統(例如,晶閘管開關電容器)可以防止或減少網絡干擾,例如短暫的電壓下降和閃爍。在國際技術語言中,有時通常使用以下術語:“ 快速開關動態功率因數校正 ”,“ 動態補償 ”或“ 動態功率因數校正系統 ”。
     
    動態無功功率系統的另一個積極作用是電容器的“軟”切換。
     
    帶有空氣接觸器的常規設備會產生瞬態浪涌電流,這不僅會影響補償組件,還會導致消費者的傷害和干擾(或失真)。實時功率因數補償設備通常會在過零電流時打開和關閉,從而完全避免了瞬態干擾。
     
    此外,短暫的電壓波動和燈中燈泡的相關閃爍越來越成為電力技術的問題。換句話說,電壓波動會導致白熾燈中的光電流發生變化。閃爍是照明密度變化的主觀印象。
     
    動態無功功率系統的另一個積極作用是電容器的“軟”切換。
     
    帶有空氣接觸器的常規設備會產生瞬態浪涌電流,這不僅會影響補償組件,還會導致消費者的傷害和干擾(或失真)。實時功率因數補償設備通常會在過零電流時打開和關閉,從而完全避免了瞬態干擾。
     
    此外,短暫的電壓波動和燈中燈泡的相關閃爍越來越成為電力技術的問題。換句話說,電壓波動會導致白熾燈中的光電流發生變化。閃爍是照明密度變化的主觀印象。
     
    如何提高電能質量?
    如今,對動態無功補償系統的需求實際上是對高速控制的需求。僅當使用功能強大的半導體組件時,才有可能在網絡周期的幾分之內有效訪問功率條件。
    網絡周期內的功率半導體可能發生“ 反應 ” 的事實增加了動態無功功率補償系統的應用范圍,其中還包括電壓穩定或“功率質量支持”(即在有效的強電涌期間,存儲在電源中的能量功率電容器可以在幾毫秒內切換通過,以支持電能質量。
     
    相對較大的電阻焊接機(脈沖初級)是在LV網絡以及在MV網絡中具有強烈波動的有效和無功功率需求并且因此可以引起煩擾的功率消耗的一個示例。這些機器通常設計為使用交流電,這會在三相電流網絡上產生較高的感應百分比的兩相不平衡應力。
    基頻功率因數(基本諧波無功功率因數cosφ1)在此處處于中間,約為0.7。
     
    對于現代機器,焊接電流的大小通常由晶閘管來設定,因此對于線路換向轉換器,會發生以下網絡擾動:
     
    非正弦網絡電流引起的諧波電流。網絡電壓下降。
    特別是在短路功率較低的網絡中,網絡干擾會增加。
    為了完整起見,這里應該提到電壓降也是閃爍的原因。
     
    通過動態實時補償,高速控制器和晶閘管功率模塊的組合可替代常規組件(無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配電上的并聯運行,僅由于電抗器受保護的單元才有可能實現,因為它的重載電流很大。
     
    動態無功補償的一些優點如下:
     
    電能質量的提高。
    增加可用功率(即提高電網利用率)。
    減少傳輸損耗。
    晶閘管切換的優勢在于:
     
    無高接通電流。無瞬態切換。
    在一個正弦半周期內切換。
    無限數量的開關操作。
    避免電壓下降。
     

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