襄陽源創(chuàng)電氣小王告訴我們:無功功率補(bǔ)償，簡稱無功補(bǔ)償，在供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。

 

    近年來隨著大量電力電子設(shè)備的應(yīng)用導(dǎo)致電網(wǎng)諧波含量增加，大型設(shè)備的運(yùn)行導(dǎo)致無功沖擊和電壓閃變，給電網(wǎng)帶來許多新的問題。因此，原有無功補(bǔ)償?shù)母拍钜巡荒軡M足需要，據(jù)此業(yè)內(nèi)專家提出，把提高系統(tǒng)功率因數(shù)、快速跟隨無功變化、消除諧波、減少電壓波動、提高電能質(zhì)量的統(tǒng)一解決的廣義無功補(bǔ)償概念。

 

    針對無功補(bǔ)償和濾波裝置裝置現(xiàn)有接觸器投切電容器（MCC ）、晶閘管投切電容器（TSC ）、晶閘管投切電抗器（TSR) 、接觸器投切電抗器（MCR ）、晶閘管控制電抗器（TCR ）、靜止型無功發(fā)生器（SVG ）、無源濾波器（FC ）、有源濾波器（APF ）等多種產(chǎn)品，針對近年來快速發(fā)展的靜止型無功發(fā)生器（SVG ）和有源濾波器（APF ）進(jìn)行詳細(xì)介紹。

 

    SVG 動態(tài)無功發(fā)生電源采用大功率 IGBT 組成的逆變器進(jìn)行動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率， SVG 調(diào)節(jié)速度快，響應(yīng)時間小于 10ms 。SVG 輸出無功容量是連續(xù)的，沒有跳躍階梯式分組補(bǔ)償，補(bǔ)償精度高，能保證功率因數(shù)≥0.98，它自身不產(chǎn)生諧波，不需要再增加FC 的容量；它自身的功耗低，發(fā)熱量??；噪音??；占地面積不大，可以組成柜式結(jié)構(gòu)，便于集中管理。SVG 針對高壓系統(tǒng)分為變壓器降壓結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)紿 橋結(jié)構(gòu)。

 

    降壓型采用變壓器是把系統(tǒng)電壓（6kV 、10kV 、35kV ）降到1kV 適合IGBT 安全工作的電壓等級上，變壓器的容量選擇是SVG 容量的1.1倍，D/d接法，低壓側(cè)

 

    鏈?zhǔn)紿 橋結(jié)構(gòu)即直掛式結(jié)構(gòu)，由多個IGBT 模塊鏈接單元串聯(lián)后直接接入高壓母線，在容量超過2MV ar 以上性價比較有優(yōu)勢，但無濾波功能。

 

    APF 電力有源濾波裝置是一種動態(tài)抑制諧波和動態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無功的新型電力電子裝置。由IGBT 管構(gòu)成的三相并聯(lián)變流器經(jīng)由串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，負(fù)荷電流通過電流互感器采集到APF 的控制系統(tǒng)中，通過實(shí)時檢測電路將負(fù)載電流中的諧波分量和基波無功分量分離出來，經(jīng)控制系統(tǒng)快速運(yùn)算，采用PWM最新技術(shù)控制IGBT 的觸發(fā)，通過由大容量IGBT 管組成的三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入補(bǔ)償電流，該補(bǔ)償電流與負(fù)荷電流中的諧波電流大小相等，方向相反，互相抵消，實(shí)現(xiàn)濾出諧波的功能，保證最終流入系統(tǒng)電流是正弦波。另外，該裝置只需改變設(shè)置方式，改變注入系統(tǒng)的補(bǔ)償電流相位角，就能實(shí)現(xiàn)濾除諧波同時補(bǔ)償負(fù)荷的無功功率，達(dá)到提高電網(wǎng)功率因數(shù)，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的目的。

 

    1）APF 受系統(tǒng)電網(wǎng)阻抗變化影響小，消除濾波器與電網(wǎng)阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振的可能，克服傳統(tǒng)LC 無源濾波器的缺點(diǎn)。

 

    2) 能對2次~50次諧波廣譜補(bǔ)償，克服了傳統(tǒng)的LC 無源濾波需要多組單調(diào)諧濾波支路的缺點(diǎn)。

 

    3) 當(dāng)補(bǔ)償對象的諧波電流超出電力有源濾波裝置的額定輸出電流，不會出現(xiàn)電力有源濾波裝置過載，保證設(shè)備實(shí)時安全運(yùn)行。

 

    通過以上論述，可以判斷出SVG 主要功能為無功補(bǔ)償，APF 主要功能為濾波同時可進(jìn)行無功補(bǔ)償。SVG 與APF 工作原理相同，只是在電抗器的選擇上有所不同，較傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置都有響應(yīng)速度快，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。但由于此類設(shè)備報價較高及客戶認(rèn)識不足，還未能推廣應(yīng)用。

 

    針對煤礦自然功率因數(shù)低、主副井提升機(jī)無功沖擊大、電力電子元件的大量應(yīng)用，采用SVG 對無功補(bǔ)償和APF 對諧波治理是非常有效的，但為降低投資成本且提高補(bǔ)償及濾波效果，可選擇有源濾波與傳統(tǒng)無功補(bǔ)償相結(jié)合過渡模式：SVG+SVC、APF+SVC、SVG+APF、TCS+APF、TCS+FC。以下針對組合模式進(jìn)行說明。

 

    1、礦井主變電所，如礦井為立井提升，無功沖擊較大，諧波含量較高，諧波中含有非特征諧波，可采用APF+SVC、SVG+APF 、SVG+SVC方式，其中消諧采用APF 或SVG ，無功補(bǔ)償采用SVC ，補(bǔ)償容量按照1:3比例配備。

 

    2、礦井其他變電所，如變電所內(nèi)供電設(shè)備變頻設(shè)備容量較小，可無功補(bǔ)償采用TSC ；如電所內(nèi)供電設(shè)備變頻設(shè)備容量較大，可無功補(bǔ)償采用TSC ，消諧采用APF ；

 

    3、選煤廠變電所，選煤廠內(nèi)含有軟啟動和變頻設(shè)備，無功負(fù)荷較為穩(wěn)定，諧波含量主要為3、5、7等特征諧波且含量不大，其中消諧采用APF 或FC ，無功補(bǔ)償采用TSC 。

 

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