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    幾種常用的動態無功補償裝置及原理

    1. 同步調相機

        同步調相機是傳統的動態無功功率補償措施,實際上是使用同步電動機空載運行,不拖動機械負載而專門用于向系統輸出無功功率,提高系統功率因數。根據負載情況不同,適當的調節同步調相機的勵磁電流,就可改變調相機吸收的無功功率:使其欠勵運行,能夠吸收滯后的無功功率;使其過勵運行,增加電路中之后的無功電流分量。同步調相機主要應用于電力輸送系統中,為了控制電壓在傳輸之后的大幅偏移以及在 HVDC 終端中作動態無功支持,在上世紀 70 年代逐漸被靜止無功補償器替代。

    2. 電容器補償

        電容器補償的原理是通過并聯的電容使電壓電流相位差變小,電容并聯接入電路后,電路電流可以表示為并聯電容之后電壓電流相位差 φ 變小,此時回路的功率因數提高了,此種情形被稱為欠補償。當補償結果是恰好使電壓電流相位一致,功率因數為 1,這種情況稱為完全補償。有時選取電容不當,會導致補償后電流相位超前于電壓相位,稱為過補償,此時負載變為容性,會造成無功功率向電源反送,加大電能損耗。另外,過補償還將造成系統電壓震蕩及并聯諧振等問題,損壞電容器。

        由此可見并聯電容器動態無功補償無功功率的主要缺點有: (1)電容器只能對無功功率進行固定補償,不能實現動態無功補償;(2)電路電流電壓存在諧波時,可能導致電容器的過補償,會導致功率反送,增加電力損耗,更嚴重者可倒是電容器燒毀。為避免電容器過補償,一般采用電容器自動投切裝置,根據負載的變化及時斷開電容器。

    3.靜止無功補償

        靜止無功補償器包括:晶閘管控制的電抗器(Thyristor Controlled ReactorTCR)、晶閘管投切電容器(Thyristor Switched CapacitorTSC)及以上兩種的組合裝置(TCR+TSC)或晶閘管控制電抗器與固定電容器(Fixed CapacitorFC)的組合裝置(TCR+FC)。


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