文档介绍:7电能质量控制技术
概述
“控制”——控制、抑制、缓解、减缓、消除
传统电能质量:
电压偏差的调整—无功补偿来支撑电压的稳定
频率偏差的调整—有功的调整(电厂)
三相不平衡的补偿 —补偿、合理分配单相负荷
现代器对冲击电流进行限制
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二、供电能力的提高
为大容量波动性负载架设专用线路,一般将大容量波动性负荷用户接到较高电压等级的供电系统。
采用母线分段或多设配电站的方法将波动性负荷与一般负荷适度隔离。
对于易受扰动的灵敏负荷,在其附近安装一台电源设备。
三、补偿措施的采用
无功功率的不平衡是电压波动与闪变的主要原因。因而,具有快速无功功率补偿控制功能的装置能够对电压波动和闪变起到很好的抑制作用。
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1、静态无功补偿器(SVC)
最常用SVC的基本元件为晶闸管控制的电抗器
TCR和晶闸管投切的电容器TSC。
为了降低SVC的造价,大多数SVC
通过降压变压器接入系统。由于阀
的控制作用,SVC将产生谐波电流,
为降低谐波污染,SVC中还要有滤
波器。
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TCR支路由电抗器与两个背靠背连接的晶闸管相串联构成。通过控制晶闸管的触发延迟角,可以控制每个周波内电感L接入系统的时间长短,从而改变TCR的等值电抗。
设加在TCR支路上的系统电压为正弦,波形如下:
TCR支路的等值基波电抗为
由此可见,TCR支路的等值
基波电抗是导通角或者触发角的
函数。调整触发角可以平滑地调
整并联到系统中的等值电抗。
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电容器组与晶闸管可控电抗器并联形成的静止无功补偿器
正常控制范围为线段AB,其斜率为正,补偿的无功大小由晶闸管触发角决定
特点:电容器的分组投切可提供不连续的容性无功功率,晶闸管控制的电抗器可提供连续的感性无功功率。
补偿器工作在感性模式时,会产生大量谐波。
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可控电容与可控电抗组成的静止无功补偿器
2、静止无功发生器(SVG-STATCOM)
SVG的逆变器通过中间变压器与电力系统连接,逆变器的输出电压与电力系统电压始终保持同频同相。通过调节逆变器输出电压的大小,可控制加在中间变压器上的电压的大小与方向,进而可以实现无功吸收与补偿的控制。
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SVG提供的电流:
空载模式:
容性模式: 电流超前系统电压,向系统提供容性无功,大小可调节;
感性模式: 电流滞后系统电压,向系统提供感性无功,大小可调节;
有源滤波模式:通过调节 ,产生补偿谐波电流所需的电流。
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静止无功发生器的特点:
SVG具有更好的出力特性。无功功率只随电压的降低按一次方关系下降。
采用PWM控制,具有更快的响应特性。
无功调节不是通过控制容抗或感抗的大小实现的,因而无需直接与系统连接的电容器或电抗器,不存在系统谐振问题,且大大减小了设备的体积。
SVG可用于三相不平衡负荷的动态补偿。
SVG具有有源滤波器的特性
3、补偿率和改善率…
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属于瞬变电能质量的范畴;电力系统故障是造成电压暂降和短时间中断的主要原因
一、电压暂降缓解对策
1、减少故障数目
(1)架空线入地。
(2)架空线加外绝缘
(3)对剪树作业严加管理。
(4)架设附加的屏蔽导线。
(5)增加绝缘水平。
(6)增加维护和巡视的频度。
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2、缩短故障清除时间
缩短故障清除时间虽然不能减少电压暂降发生的次数,但却能明显地减少电压暂降的深度及持续时间。采用固态开关。
GTO:负荷开关
SCR:断路器
原理:过流时,GTO立即关断,电流经电抗器限流后流经SCR,在第一个过0点关断,速度快
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3、改变供电方式
在灵敏负荷附近装设1台电源。
采用母线分段或多设配电站的方法来限制同一回供电母线上的馈线数。
在系统中的关键位置安装限流线圈,以增加与故障点间的电气距离。
对于高敏感负荷,可以考虑由两个或更多电源供电。
4、安装缓解设备
UPS、DVR
5、提高用电设备的抗扰能力
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1、多电源供电方式的采用
因为:
母线2的电压基本不受母线1上故障线路的影响
2、母线分段并增设电抗器
采用母线分段