襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們:靜止無功補償器是一種沒有旋轉部件，快速、平滑可控的動態(tài)無功功率補償裝置。它是將可控的電抗器和電力電容器（固定或分組投切）并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無功功率（容性的），可控電抗器可吸收無功功率（感性的）。通過對電抗器進行調(diào)節(jié)，可以使整個裝置平滑地從發(fā)出無功功率改變到吸收無功功率（或反向進行），并且響應快速。
靜止無功補償器（SVC）于20世紀70年代興起，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為很成熟的FACTS裝置，其被廣泛應用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的負荷補償和輸電線路補償（電壓和無功補償），在大功率電網(wǎng)中，SVC被用于電壓控制或用于獲得其它效益，如提高系統(tǒng)的阻尼和穩(wěn)定性等；這類裝置的典型代表有：晶閘管控制電抗器（TCR）和晶閘管投切電容器（TSC）。
靜止同步無功補償器是目前技術最為先進的無功補償裝置。它不再采用大容量的電容器，電感器來產(chǎn)生所需無功功率，而是通過電力電子器件的高頻開關實現(xiàn)對無功補償技術質(zhì)的飛躍，特別適用于中高壓電力系統(tǒng)中的動態(tài)無功補償。
靜止無功補償器工作原理
SVC(Static Var Compensator)：靜止無功補償器。靜止無功補償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號反應極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當電壓變化時靜止補償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動態(tài)無功補償?shù)男枰瑫r還能做到分相補償;對于三相不平衡負荷及沖擊負荷有較強的適應性;但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。
具體分析如下：
(1)電容器C是固定值，所以超前的無功功率QC為固定值
(2)通過調(diào)整可控硅的導通角控制滯后無功功率QL
(3)負載滯后且其無功功率QF變化時，通過調(diào)節(jié)導通角，使SVC總的無功QZ=QC-QL發(fā)生變化。
(4)當負荷Q增大時，，TCR產(chǎn)生的無功功率Q減小;當負載QF減少時，TCR產(chǎn)生的無功功率QL增加。
5)即不管負載的無功功率如何變化，總要使由系統(tǒng)供給的無功功率QS=QF+QL-QC
近似等于常數(shù)，以抑制負載波動所造成的系統(tǒng)電壓波動和閃變
6)它是將可控的電抗器和電力電容器并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無功功率(容性的)，可控電抗器可吸收無功功率(感性的)，通過對電抗器進行調(diào)節(jié)，可以使整個裝置平滑地從發(fā)出無功功率改變到吸收無功功率。
7)控制多組基于IGBT的H橋逆變器,采用電流滯環(huán)控制使變壓器二次側產(chǎn)生削弱基波磁通補償電流,在變壓器一次側體現(xiàn)出等效電抗的變化,實現(xiàn)電感線性調(diào)節(jié)。其電抗調(diào)節(jié)范圍為[x0,xm]。其中,x0為變壓器漏抗,xm為變壓器勵磁電抗。
8)對于基于磁通補償?shù)乃惴ǖ拇?lián)應用中(特別是串聯(lián)有源濾波器的應用),在系統(tǒng)變化較快的動態(tài)過程中,基波電流的補償滯后會造成一定比例的變壓器勵磁阻抗接入系統(tǒng),使控制達不到預期效果。
靜止無功補償器作用
無功補償可以收到下列的效益：
①減少電力網(wǎng)絡的有功損耗;
;②提高用戶的功率因數(shù),從而提高電工設備的利用率;
③在動態(tài)的無功補償裝置上，配置適當?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性;
④合理地控制電力系統(tǒng)的無功功率流動，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力;
⑤裝設靜止無功補償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負序電流問題。對電容器、電纜、電機、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過熱。
靜止無功補償器分類
按照電抗器的調(diào)節(jié)方法,靜止無功補償器有以下3種類型。
可控飽和電抗器型
可控飽和電抗器包括兩部分繞組，即交流繞組和直流控制繞組。改變直流控制繞組的勵磁電流，調(diào)節(jié)鐵心的飽和程度，就可改變交流繞組的電感值。
自飽和電抗器型
自飽和電抗器在某一電壓值下，鐵心即自行飽和。在未飽和時電抗值大，飽和后電抗值小，隨著電抗值的改變所吸收的無功功率也就改變。
相控電抗器型
利用晶閘管開關來控制電抗器的接通時間（通過控制晶閘管的導通角），從而控制電抗器中電流的波形，其基波電流將隨導通角而改變其大小，這就相當于改變電抗器的電抗值。
靜止無功補償器在低壓供配電系統(tǒng)中廣泛應用于電壓調(diào)整、改善電壓水平、減少電壓波動、改善功率因數(shù)、抑制電壓閃變、平衡不對稱負荷，靜止無功補償器配套的濾波器能吸收諧波和減小諧波干擾等。在超高壓輸電系統(tǒng)中，靜止無功補償器的作用是提供無功補償、調(diào)整電壓，改善系統(tǒng)電壓水平，改善電力系統(tǒng)的動態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性，抑制工頻過電壓等。
與電力電容器相比
靜止無功補償器能雙向連續(xù)、平滑調(diào)節(jié)；與同步調(diào)相機相比，靜止無功補償器沒有旋轉部件，所以運行維護簡單。同時靜止無功補償器調(diào)節(jié)速度快，因此具有很大的優(yōu)越性。它的缺點是本身產(chǎn)生諧波，若不采取措施將污染電力系統(tǒng)，一般有配套的電力濾波器。為了實現(xiàn)雙向連續(xù)調(diào)節(jié)，克服并聯(lián)電容調(diào)節(jié)效應的弱點，要求增大補償容量。
靜止無功補償器組成
1.固定電容器和固定電抗器組成的一個無功補償加濾波支路，該部分適當選擇電抗器和電容器容量，可濾除電網(wǎng)諧波，并補償容性無功，將電網(wǎng)補償?shù)饺菪誀顟B(tài)。
2.固定電抗器
3可控硅電子開關
可控硅用來調(diào)節(jié)電抗器導通角，改變感性無功輸出來抵補償濾波支路容性無功，并保持在感性較高功率因數(shù)。
應用領域
（1）電弧爐作為非線性及無規(guī)律負荷接入電網(wǎng)，將會對電網(wǎng)產(chǎn)生一系列不良影響，其中主要影響有：導致電網(wǎng)三相嚴重不平衡，產(chǎn)生負序電流，產(chǎn)生高次諧波，其中普遍存在如2、4偶次諧波與3、5、7次等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更為復雜化，存在嚴重的電壓閃變，功率因數(shù)低。
SVC具有快速動態(tài)補償、響應速度快的特點，它可向電弧爐快速提供無功電流并且穩(wěn)定母線電網(wǎng)電壓，最大限度地降低閃變的影響，SVC具有的分相補償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡，濾波裝置可以消除有害的高次諧波并通過向系統(tǒng)提供容性無功來提高功率因數(shù)。
（2）軋機及其他大型電機對稱負載引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動，嚴重時使電氣設備不能正常工作，降低了生產(chǎn)效率，使功率因數(shù)降低；負載在傳動裝置中會產(chǎn)生有害的高次諧波，主要是以5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻，會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴重畸變。安裝SVC系統(tǒng)可解決上述問題，保持母線電壓平穩(wěn)，無諧波干擾，功率因數(shù)接近1。
（3）城市二級變電站（66kv/10kv）:在區(qū)域電網(wǎng)中，一般采用分級投切電容器組的方式來補償系統(tǒng)無功，改善功率因數(shù)，這種方式只能向系統(tǒng)提供容性無功，并且不能隨負載變化而實現(xiàn)快速精確調(diào)節(jié)，在保證母線功率因數(shù)的同時，容易造成向系統(tǒng)倒送無功，抬高母線電壓，危害用電設備及系統(tǒng)穩(wěn)定性等問題。
TCR結合固定電容器組FC或者TCR+TSC可以快速精確的進行容性及感性無功補償，穩(wěn)定母線電壓、提高功率因數(shù)。并且，在改造舊的補償系統(tǒng)時，在原有的固定電容器組的基礎上，只需增加晶閘管相控電抗器（TCR）部分即可，用最少的投資取得最佳的效果，成為改善區(qū)域電網(wǎng)供電質(zhì)量的最有效方法。
（4）電力機車供電:電力機車運輸方式在保護環(huán)境的同時也對電網(wǎng)造成了嚴重的“污染”，因電力機車為單相供電，這種單相負荷造成供電網(wǎng)的嚴重三相不平衡及較低的功率因數(shù)，目前世界各國解決這一問題的唯一途徑就是在鐵路沿線適當位置安裝SVC系統(tǒng)，通過SVC的分相快速補償功能來平衡三相電網(wǎng)，并通過濾波裝置來提高功率因數(shù)。
（5）礦用提升機：提升機作為大功率、頻繁啟動、周期性沖擊負荷以及采用硅整流裝置對電網(wǎng)造成的無功沖擊和高次諧波污染等危害不僅危及電網(wǎng)安全，同時也造成提升機過電流、欠電壓等緊停故障的發(fā)生，影響了礦井生產(chǎn)。因此對提升機供電系統(tǒng)進行無功動態(tài)補償和高次諧波治理，對于提高礦井提升機和電網(wǎng)的安全運行可靠性、提高企業(yè)的經(jīng)濟效益意義巨大。
提升機單機裝機功率大，在礦井總供電負荷中占的比重較大。伴隨煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴大、井筒的加深，要求配套的提升機裝置容量也越來越大，單機容量已達到2000～3000kW，有的甚至達到5400kW，單斗提升裝載量達34t。這么大的負載啟動將對電網(wǎng)造成很大的沖擊電流，無功電流成分較大，功率因數(shù)較低。所以大功率提升機對供電電網(wǎng)的容量和穩(wěn)定性要求更高。
其中大功率提升機主要的問題是：
? 引起電網(wǎng)電壓降低及電壓波動；
? 高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復雜化；
? 功率因數(shù)低；
徹底解決上述問題的方法是用戶必須安裝具有快速響應速度的動態(tài)無功補償器(SVC)。SVC系統(tǒng)響應時間小于lOms，完全可以滿足嚴格的技術要求。
（6）遠距離電力傳輸：全球電力目前正在趨向于大功率電網(wǎng)，長距離輸電，高能量消耗，同時也迫使輸配電系統(tǒng)不得不更加有效，SVC可以明顯提高電力系統(tǒng)輸配電性能，這已在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的證明，即當在不同的電網(wǎng)條件下，為保持一個平衡的電壓時，可在電網(wǎng)的一處或多處適合的位置上安裝SVC，以達到如下目的：
? 穩(wěn)定弱系統(tǒng)電壓、減少傳輸損耗
? 增加傳輸動力，使現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)揮最大功率
? 提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限
? 增加小干擾下的阻尼
? 增強電壓控制及穩(wěn)定性
? 緩沖功率振蕩
（7）其他通用領域
油田，水泥化工等領域隨著節(jié)能改造的有著較多的傳動及變頻調(diào)速等電力電子裝置，其產(chǎn)生有害的高次諧波危害其他用電設備，導致用電效率降低，其他用電設備發(fā)熱壽命降低。
【源于科技，創(chuàng)新不止。襄陽源創(chuàng)電氣有限公司聯(lián)系電話：13508662630。】
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