0．4kV可控硅动态无功补偿装置的应用.pdf

从图2 可以看出， 晶闸管导通角在不断增加， 而脉冲 信号的宽度不变 ， 这就是晶闸管的控制原理。导通 角是从电压的峰值开始计算的。 图 2 晶闸管控 制模式 本产品为4 0 0 v、 1 5 0 k v a r t c r的动态无功补偿 装置。由于设 计时受晶闸管耐压 的限制 ， 4 0 0 v的 t c r需 要 2 只 1 2 0 0 v的晶闸管以反并联 的形式接 人。所 以， 一 台三相4 0 0 v的t c r需要 l 2 只晶闸管 才能满足的要求 。t c r三相电路如图3 所示。 图 3 三相 4 0 0 v、 f c + t c r晶闸管主 电路 示意 图 t c r的控制采用 电压大闭环 、 电流小闭环的反 馈控制系统 ， 其控制模式有 开环控制 和闭环控制 2 种 。开环控制为导通角直接控制 ， 它通过查表的形 式 ， 从 电流的需求量控制晶闸管的导通角 。而闭环 控制为电压控制， 经过p i 控制器后确定电流的参考 值， 再经过电流控制回路选择( 查表) 控制角， 进而将 控制角转变成一个 时间变量与相应 的导通 角( o 。 9 0 。 ) ， 从而提供晶闸管的门电路触发信号， 控制功能 由数字信号处理( d s p ) 芯片实现。由于控制量输出 与导通角之间存在一对一 、 带三角 函数 的关 系 ， 同 时 ， 电流需要限流保护 ， 电流控制量容易饱和 ， 所 以， 电流小闭环 中存 在严重 的非线性关 系 ， 传统 的 控制理论不能完全解决问题 ， 需要利用非线性控制 理论 中的鲁棒控制 、 自适应控制 、 模 式识别等高级 算法。 除了晶闸管外， t c r主回路每相还须配以3 套 l c 吸收电路， 3 套限流电阻r， 用于吸收当晶闸管斩 波时产生的过电压 ， 起到过 电压保护作用 。 2 应用情况 可控硅动态无 功补偿装置能 明显地减 少输配 电线损 和配电设备 内部损耗 ， 提高用 电效率 ， 降低 生产成 本 ， 延长设 备 寿命 。金坛 地 一 些有 电弧 炉 、 中频炉 、 电焊 、 大电动机启动 、 变频空调等用户， 以及 一些居住 区配 电站都配 备了 s v c可控 硅动态 无功补偿装置 。 2 1 中频炉、 电弧炉客户 中的应用 许 多 电弧 炉和 中频炉一 样 ， 都 使用 可控硅 整 流作为前 置 电源 ， 而整 流使得 电流和 电压波形严 重 畸 变 ， 产 生谐 波 ， 谐 波 的危 害涉 及 到很 多相关 设备 。 由于谐 波 的存 在 ， 带可控 硅整 流装 置的 电弧 炉 、 中频炉如使用传统 的电容器作为补偿 措施 ， 都 无一例外地产生谐振， 而谐振产生的过电流通常达 到额定电流的5 至 1 o 倍 ， 普通 的开关根本来不及动 作就直接烧 坏 电容器 、 接触 器和熔断器等 。所 以， 这些企业要 么花费大量资金安装 消谐装置 ， 要么就 干脆不安装补偿装置。 金坛地 区可控硅动态无 功补偿 装置 已有成功 地应用到具有 中频 炉 、 电弧 炉的客户中的案例 ， 自 投运 以来 ， 各 项指标 均属 正常 。其 中一 例为金坛 市压力精 密铸造厂 。该 用户现有 2 5 0 k g中频炉一 台 ， 变 压 器 容 量 为 3 1 5 k v a， 低 压 侧 额 定 电 流为 4 5 5 a， 平 时工 作 电流为 5 0 0 a， 自然功率 因数不 足 0 8 。该企业为了改善功率因数 ， 从某厂家购买了 一 台1 5 0 k v a r 的普通电容器无功补偿装置， 在很短 的时 间 内 ， 该装 置 内部设备 几乎全部 烧毁 。究其 原 因， 是 由于 中频炉产生 的谐波 引起谐振 ， 谐振产 生 的达 到额定 电流的几 倍 到 1 0 倍 的过 电流 通过 电容 器造成 。为 了彻底解 决问题 ， 该 企业 购买 了 一 台相 同容量的可控硅动态无功补偿装置， 自从 安装使用以来， 运行正常 ， 确保功率因数达到0 9 5 以上 。 2 2 电焊企业 中的应用 在工业 低压 用 电单位 中 ， 电焊是较 复杂 的负 载 ， 它的特点是 ， 一般 的电焊机为单相 ， 该相在焊接 时电流很大 ， 而其它两相则基本不变 ， 同时 ， 焊接时 电流瞬 时变 化较 大 ， 所 以 ， 传 统 的 电容补 偿很 不 实用。 从理论上分析， 带电焊机的负载除了有许多低 次谐 波外 ， 三相还严重不对称 ， 所 以使用三相对称 的电容补偿根本不能达到补偿的要求 。另外 ， 现今 许多供电部门常用的功率因数控制器无法跟踪瞬 时变化的负载电流。使用可控硅动态无功补偿装 置既可以分相补偿， 又可以在谐波下工作 ， 同时， 它 的响应速度快。所以， 它完全适合用于补偿带电焊 v o 1 1 2 n o 2 ma r 2 0 1 0 pow er dsm i 51 量 8 无 功 补 偿 装 户 功 鬻 美 墨 置 之 。 磊 2 3 商业、 居民小区的应用 ，j 州 i j ij i上 二 1 刖门 l_ l ? 星 璧 缓 解 萏 可 控 硅 动 态 置 ，虽 ： 恶 答 然 设 蓉 蓑 企 謦 蓑 t厂 ； 昱 冀 。 竺 蒹 柔 鼍 耋 ，当 li f 电 pi 网 馨 品 ： 常 ， - 小 明垛锄翔 是 骂 3半 , i年；n j通 过 j13il tt,j i 、白 包 ，1 凡 j 1 j 厶 u u ， ：57 il j 厶 v u-t r j t 广 j 凡土 二 、： 落 数 已 达 到55 40。0元 更9 5 122 换 动2 z f j 嘉 ， 自 投 运 以 来 ，功 率 因 数 一 直 ，姒 草 均 每 月 相 差 2 保 持 黑 。 太 千 壮 罂 6h 2 6 0 ， 萄 主 娄 ， 言 茹 田 惹 ： 譬 t 佃u 墨 。戮 一 阿一 一 谐装置结合起来 ， 在保证动态补偿正常工作的情况 此 。 嚣 二 辑 ( 上接 第2 7页) 1 2 j r r a i n e r i ， p g i a c o n i p r i c e a n d a c c e s s c h a r g e d i s c r fi n i 一 5 j p m h a y a s h i ， m s e v i e r ， j m t r a p a n i a n a n a l y s i s o f p r i c n a t i o n i n e l e c t ri c i t y d i s t ri b u t i o n ： a n a p p l i c a t i o n t o t h e i n g a n d p r o d u c t i o n e f f i c i e n c y o f e l e c t ri c u t i l i t i e s b y c h i l e c a s e【 j 3 e n e r g y e c o n o mi c s ，2 0 0 5 ，2 7( 5 )： m o d e o f o w n e r s h i p l m r e g u l a t i o n u t i l i t i e s i n a n e r a o f 7 7 1 - 7 9 0 d e r e g u l a t i o n l o n d o n ： ma c mi l l a n p r e s s ， 1 9 8 7 【 1 3 j b s l e c i n q ， m d i l i e p e a k l o a d p ri c i n g fo r e l e c t r i c p o w 一 6 】 b a b u n a h a t a ， a l e x e i l z y u m o v ， v l a d i m i r b u s y g i n ， e t a 1 e r t r a n s m i s s i o n c n p r o c e e d i n g s o f t h e t h i r t i e t h h a an ap p l i c a t i o n o f r a ms e y mo d e l i n t r a n s i t i o n e c o n o my ： w a i i i n t e r n a t i o n a l co n f e r e n c e o n s y s t e m s c i e n c e s ， 1 9 9 7： a r u s s i a n c a s e s t u d y l j j e n e r g y e c o n o mi c s ， 2 0 0 5 ， 2 9 6 2 4 - 6 3 3 ( 1 ) ： 1 0 5 一 l 2 5 1 4 杨君吕 公共定价理论 m 上海 ： 上海财经大学出版 7 j f r a n z h u lr e rt c r o s s s u b s i d i e s i n r u s s i a n e l e c t ri c p o w e r 社， 2 0 0 2 t a ri f f s ： n o t a s b a d a s t h e i r r e p u t a t i o n m mo s c o w： 1 5 m a ri a k o p s a k a n g a s s a v o l a i n e n t h e we l f a r e e f f e c t s o f hi g h e r s c h o o l o f e c o n o mi c s p r e s s ， 2 0 0 2 di ff e r e n t p ric i n g s c h e me s f o r e l e c t r i c i t y di s t rib u t i o n i n 8 j i s a m u ma t s u k a w a ， ma d o n o s e i s h i ， n a k a s h i ma t a k a k o f i n l a n d j e n e r gyp o l i c y ， 2 0 0 4 ， 3 2 ( 1 2 ) ： 1 4 2 9 1 4 3 5 a n e m p i r i c a l a n a l y s i s o f r a m s e y p ri c i n g i n j a p a n e s e 1 6 曹世光， 柳焯， 慈义 电力需求预测模型研究 j 中国 e l e e t r i ( u t i l i t i e s j j o u rna l o f t h e j a p a n e s e a n d i n t e r n a 一 电力， 1 9 9 7 ， 3 0 ( 1 1 ) ： 1 6 一 l 8 t i o n a l e c o n o m i e s ， 1 9 9 3 ， 7 ( 3 ) ： 2 5 6 - 2 7 6 1 7 j p r a d i p c h a t t o p a d h y a y t e s t i n g v i a b i l i t y o f c r o s s s u b s i 一 9 s k e i t h b e n y s t r a n d e d c o s t s ， a c c e s s c h a r g e s a n d r a m s e y d y u s i n g t i m e v a r i a n t p r i c e e l a s t i c i t i e s o f i n d u s t r i a l d e p r i c i n g i n t h e u s e l t r i c u t i l i t y i n d u s t r y j t h e q u a r t e r - m a n d for e l e c t ri c i t y ： i n d i a n e x p e ri e n c e j e n e r g y p o l i l y r e v i e w o f e c o n o m i c s a n d f i n a n c e ， 2 0 0 0 ， 4 0( 4 )： c y ， 2 0 0 7 ， 3 5 ( 1 ) ： 4 8 7 - 4 9 6 5 0 3 5 1 7 1 8 汗拥军， 文福栓 ， 孙东川 基于价格歧视的区域差别电 1 0 i h o r o w i t z ， d s e e t o ， c k woo r a m s e y p ri c i n g o f e l e c 一 价机制 j 电力 自动化设备， 2 0 0 7 ， 2 7 ( 3 ) ： 1 0 - 1 3 t r mt y u n d e r u n k n o w n b