通过动态无功补偿系统改善电能质量

2020-08-18 11:51:46

动态无功补偿-在许多情况下，工业厂房的特征尤其在于使用高动态驱动技术。除了这些现代技术的不可否认的优点之外，还有一个缺点是，由于负载和谐波的频繁变化，电网变得紧张。

这会导致不稳定的电压条件，闪烁，电流负载过大以及配电中的损耗增加。这不仅降低了可用的网络功率，而且还影响了敏感电子控制器的功能。

传统的功率因数校正系统是为纯粹优化功率因数而设计的，并且还旨在降低谐波水平，但无法跟上快速的负载变化，也无法提供令人满意的解决方案。

这些系统的应用领域是通过几分钟内的开关周期补偿静态或缓慢变化的负载。

注：动态（无延迟）无功功率补偿系统（例如，晶闸管开关电容器）可以防止或减少网络干扰，例如短暂的电压下降和闪烁。在国际技术语言中，有时通常使用以下术语：“ 快速开关动态功率因数校正 ”，“ 动态补偿 ”或“ 动态功率因数校正系统 ”。

动态无功功率系统的另一个积极作用是电容器的“软”切换。

带有空气接触器的常规设备会产生瞬态浪涌电流，这不仅会影响补偿组件，还会导致消费者的伤害和干扰（或失真）。实时功率因数补偿设备通常会在过零电流时打开和关闭，从而完全避免了瞬态干扰。

此外，短暂的电压波动和灯中灯泡的相关闪烁越来越成为电力技术的问题。换句话说，电压波动会导致白炽灯中的光电流发生变化。闪烁是照明密度变化的主观印象。

动态无功功率系统的另一个积极作用是电容器的“软”切换。

带有空气接触器的常规设备会产生瞬态浪涌电流，这不仅会影响补偿组件，还会导致消费者的伤害和干扰（或失真）。实时功率因数补偿设备通常会在过零电流时打开和关闭，从而完全避免了瞬态干扰。

此外，短暂的电压波动和灯中灯泡的相关闪烁越来越成为电力技术的问题。换句话说，电压波动会导致白炽灯中的光电流发生变化。闪烁是照明密度变化的主观印象。

如何提高电能质量？

如今，对动态无功补偿系统的需求实际上是对高速控制的需求。仅当使用功能强大的半导体组件时，才有可能在网络周期的几分之内有效访问功率条件。

网络周期内的功率半导体可能发生“ 反应 ” 的事实增加了动态无功功率补偿系统的应用范围，其中还包括电压稳定或“功率质量支持”（即在有效的强电涌期间，存储在电源中的能量功率电容器可以在几毫秒内切换通过，以支持电能质量。

相对较大的电阻焊接机（脉冲初级）是在LV网络以及在MV网络中具有强烈波动的有效和无功功率需求并且因此可以引起烦扰的功率消耗的一个示例。这些机器通常设计为使用交流电，这会在三相电流网络上产生较高的感应百分比的两相不平衡应力。

基频功率因数（基本谐波无功功率因数cosφ1）在此处处于中间，约为0.7。

对于现代机器，焊接电流的大小通常由晶闸管来设定，因此对于线路换向转换器，会发生以下网络扰动：

非正弦网络电流引起的谐波电流。网络电压下降。

特别是在短路功率较低的网络中，网络干扰会增加。

为了完整起见，这里应该提到电压降也是闪烁的原因。

通过动态实时补偿，高速控制器和晶闸管功率模块的组合可替代常规组件（无功功率控制器和电容器接触器）。

注：晶闸管和电容器接触器在LV配电上的并联运行，仅由于电抗器受保护的单元才有可能实现，因为它的重载电流很大。

动态无功补偿的一些优点如下：

电能质量的提高。

增加可用功率（即提高电网利用率）。

减少传输损耗。

晶闸管切换的优势在于：

无高接通电流。无瞬态切换。

在一个正弦半周期内切换。

无限数量的开关操作。

避免电压下降。