襄陽源創(chuàng)電氣小王告訴我們:無功功率補償，簡稱無功補償，在供電系統(tǒng)中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。

 

    近年來隨著大量電力電子設備的應用導致電網諧波含量增加，大型設備的運行導致無功沖擊和電壓閃變，給電網帶來許多新的問題。因此，原有無功補償的概念已不能滿足需要，據此業(yè)內專家提出，把提高系統(tǒng)功率因數、快速跟隨無功變化、消除諧波、減少電壓波動、提高電能質量的統(tǒng)一解決的廣義無功補償概念。

 

    針對無功補償和濾波裝置裝置現(xiàn)有接觸器投切電容器（MCC ）、晶閘管投切電容器（TSC ）、晶閘管投切電抗器（TSR) 、接觸器投切電抗器（MCR ）、晶閘管控制電抗器（TCR ）、靜止型無功發(fā)生器（SVG ）、無源濾波器（FC ）、有源濾波器（APF ）等多種產品，針對近年來快速發(fā)展的靜止型無功發(fā)生器（SVG ）和有源濾波器（APF ）進行詳細介紹。

 

    SVG 動態(tài)無功發(fā)生電源采用大功率 IGBT 組成的逆變器進行動態(tài)連續(xù)調節(jié)無功功率， SVG 調節(jié)速度快，響應時間小于 10ms 。SVG 輸出無功容量是連續(xù)的，沒有跳躍階梯式分組補償，補償精度高，能保證功率因數≥0.98，它自身不產生諧波，不需要再增加FC 的容量；它自身的功耗低，發(fā)熱量??；噪音??；占地面積不大，可以組成柜式結構，便于集中管理。SVG 針對高壓系統(tǒng)分為變壓器降壓結構和鏈式H 橋結構。

 

    降壓型采用變壓器是把系統(tǒng)電壓（6kV 、10kV 、35kV ）降到1kV 適合IGBT 安全工作的電壓等級上，變壓器的容量選擇是SVG 容量的1.1倍，D/d接法，低壓側

 

    鏈式H 橋結構即直掛式結構，由多個IGBT 模塊鏈接單元串聯(lián)后直接接入高壓母線，在容量超過2MV ar 以上性價比較有優(yōu)勢，但無濾波功能。

 

    APF 電力有源濾波裝置是一種動態(tài)抑制諧波和動態(tài)補償系統(tǒng)無功的新型電力電子裝置。由IGBT 管構成的三相并聯(lián)變流器經由串聯(lián)電抗器并聯(lián)在電網上，負荷電流通過電流互感器采集到APF 的控制系統(tǒng)中，通過實時檢測電路將負載電流中的諧波分量和基波無功分量分離出來，經控制系統(tǒng)快速運算，采用PWM最新技術控制IGBT 的觸發(fā)，通過由大容量IGBT 管組成的三相并聯(lián)變流器向系統(tǒng)注入補償電流，該補償電流與負荷電流中的諧波電流大小相等，方向相反，互相抵消，實現(xiàn)濾出諧波的功能，保證最終流入系統(tǒng)電流是正弦波。另外，該裝置只需改變設置方式，改變注入系統(tǒng)的補償電流相位角，就能實現(xiàn)濾除諧波同時補償負荷的無功功率，達到提高電網功率因數，改善電網電能質量的目的。

 

    1）APF 受系統(tǒng)電網阻抗變化影響小，消除濾波器與電網阻抗發(fā)生并聯(lián)諧振的可能，克服傳統(tǒng)LC 無源濾波器的缺點。

 

    2) 能對2次~50次諧波廣譜補償，克服了傳統(tǒng)的LC 無源濾波需要多組單調諧濾波支路的缺點。

 

    3) 當補償對象的諧波電流超出電力有源濾波裝置的額定輸出電流，不會出現(xiàn)電力有源濾波裝置過載，保證設備實時安全運行。

 

    通過以上論述，可以判斷出SVG 主要功能為無功補償，APF 主要功能為濾波同時可進行無功補償。SVG 與APF 工作原理相同，只是在電抗器的選擇上有所不同，較傳統(tǒng)無功補償裝置都有響應速度快，可實現(xiàn)連續(xù)補償的特點。但由于此類設備報價較高及客戶認識不足，還未能推廣應用。

 

    針對煤礦自然功率因數低、主副井提升機無功沖擊大、電力電子元件的大量應用，采用SVG 對無功補償和APF 對諧波治理是非常有效的，但為降低投資成本且提高補償及濾波效果，可選擇有源濾波與傳統(tǒng)無功補償相結合過渡模式：SVG+SVC、APF+SVC、SVG+APF、TCS+APF、TCS+FC。以下針對組合模式進行說明。

 

    1、礦井主變電所，如礦井為立井提升，無功沖擊較大，諧波含量較高，諧波中含有非特征諧波，可采用APF+SVC、SVG+APF 、SVG+SVC方式，其中消諧采用APF 或SVG ，無功補償采用SVC ，補償容量按照1:3比例配備。

 

    2、礦井其他變電所，如變電所內供電設備變頻設備容量較小，可無功補償采用TSC ；如電所內供電設備變頻設備容量較大，可無功補償采用TSC ，消諧采用APF ；

 

    3、選煤廠變電所，選煤廠內含有軟啟動和變頻設備，無功負荷較為穩(wěn)定，諧波含量主要為3、5、7等特征諧波且含量不大，其中消諧采用APF 或FC ，無功補償采用TSC 。

 

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