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概述静止无功补偿装置

静止无功补偿装置是指凡是能够以无机械传动部件而达到提供无功功率的装置,它是由静电电容器和晶闸管等部件组合而成的。

功率因数自动调节装置一般是采用断路器分段投入或切除电容器组的。而静止无功补偿装置则采用晶闸管装置来取代了有触点开关,从而使无功功率能平滑地、连续性地、快速地得以调节控制。无功功率是瞬刻变化的,它的变化频率、幅度、速率三项,称之为无功变化三要素。根据其变化的大小,就对无功补偿装置提出不同要求。

现代工业的发展,电力网中出现了冲击性有功负荷,随着这些冲击性有功功率带来了冲击性无功功率。例如在电弧炉中,当金属熔化期间,电弧炉需要的无功功率是急剧地变化的,为此要求监测其所需无功功率并采用静止无功补偿装置,让它发出急剧变化的等量电容性无功功率,使其平衡以保持电弧炉持续在高功率因数状态下运行。

冲击性无功负荷的变化幅度、速率都是很大的,以轧钢机为例,新加坡钢厂的两套热轧机与冷轧机,其平均有功负荷与无功负荷为5万千瓦与5万千乏;最大有功负荷与无功负荷为10万千瓦与10万千乏;其变化幅度与速率从1.5万千乏升到7万千乏的时间是98s。

这种冲击性负荷的另一个特点是它们的功率因数都很低,冷轧机与热轧机的功率因数在0.7左右;大型电弧炉平均功率因数也只有0.85~0.87,而且当温度升高时,功率因数还要进一步下降。

一般来说,电力系统中的枢纽变电所或无冲击负荷的变电所,其无功功率三要素的变化范围都很小。只要其变化周期在1s以上,也就是说由零变化到额定值需要1s以上时间;它的变化频率每小时不到10次,此时采用调相机已可以满足补偿无功功率的要求。

如果无功负荷的变化周期在1s以下,或其变化频率在每小时十几次至几十次之多时,调相机已没有适应能力了,而必须采用静止无功补偿装置进行无功补偿


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