TSC无功补偿的基本原理.ppt

TSC无功补偿的基本原理 主讲 李浩洋 1 16 无功补偿的基本概念 功率因数有功功率无功功率视在功率 S P Q 功率三角形关系 2 16 晶闸管投切电容器原理 两个反并联晶闸管起开关的作用 小电感只是用来抑制冲击电流 一般不画出来 3 16 电容器的投切 电容器的投切是根据电网负荷情况而定的无功功率增加 电压下降投入电容器反之切除电容器 4 16 电容器的分组 等容分组不等容分组易实现自动控制补偿级差小但补偿极差大不易控制实际中采用所谓二进制方案K 1个电容值为C的电容 一个电容值为C 2的电容这样有2K级调节 最小电容决定了补偿精度 5 16 补偿回路的构成及基本原理 视在功率的减少可相应减少供电线路的截面和变压器的容量 降低供用电设备的投资例如一台1000kVA的变压器 当负荷的功率因数为0 7时 可供700kW的有功负荷 当负荷的功率因数提高到0 9时 可供900kW的有功功率 同一台变压器 因为负荷的功率因数的提高Ifn可多供200kW负荷 是相当可观的 6 16 补偿回路工作原理 若电容器的电容较小 负荷中的感性无功电流没有被完全补偿 这时电源的I滞后U 即如图 a 所示 该补偿称为欠补偿 若电容器的电容较大 会出现图 b 所示的情况 这时负荷中的感性无功电流被完全补偿之后还有剩余容性电流 电源的I超前U 这种补偿称为过补偿 7 16 电容器投入时刻的选取 TSC投入电容时 也就是晶闸管开通的时刻 必须是电源电压与电容器残压的幅值和相位相等的时刻 因为根据电容器的特性 当加在电容两端的电压有阶跃变化时 将产生一冲击电流 这一冲击很可能损坏晶闸管或给电网带来高频振荡等一些不利影响 电容器预先充电到电压峰值 晶闸管的触发相位也固定在电压的分支点 8 16 电容器投入时刻的选取 TSC理想投切时刻原理说明 9 16 电容器残压测量 预先测知电容器残压 通常不容易做到 所以必须通过其他一些方法来解决电容器残压测量这一难题 通常可采取以下几种方法 1 过零触发电路 2 利用相位关系触发 3 反压触发 10 16 过零触发电路 当电源电压与电容器残压相等时 晶闸管上电压为零 光电耦合器就会输出一个负脉冲 如果此时投入指令存在 此脉冲就会经过一系列环节 产生脉冲串去触发晶闸管 保证晶闸管的平稳导通 当TSC投入指令撤销时 晶闸管在电流过零时断开 直到微控制器再次发出投入指令 TSC才会在电压过零时重新投入 11 16 利用相位关系触发 线电压反向过零时 相电压最大 利用线电压作为触发信号 可以保证各相晶闸管在峰值时触发 12 16 反压触发 一般的 无论电容器残压多高 它总是小于等于电源电压幅值 则在一个周期内 晶闸管总有处于零压或反压的时刻 利用这一点 在晶闸管承受反压时 触发脉冲序列开始 这样当晶闸管由反向转为正向偏置时就自动进入平稳导通状态 13 16 三种触发方式的比较 在这几种触发方法中 过零触发电路应用范围最广 无论电容器残压处于何种状态 其都适用 利用相位关系触发则更适合电容器残压等于电源峰值的情况 反压触发适用于电容器残压低于电源峰值的情况 因为当电容器残压等于电源峰值时 晶闸管就没有反压的状态了 在实际中 应根据不同情况 相应处理 14 16 小结 本次报告首先介绍了无功补偿涉及到的几个基本概念 接着对TSC无功补偿方式的原理进行了较详细的论述 包括基本原理 补偿回路的构