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1000 kVA的变压器，当负荷的功率因数为0.7时，可供700 kW的有功负荷，当负荷的功率因数提高到0.9时，可供900 kW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200 kW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、补偿回路的构成及工作原理、电容器投入时刻的选取时刻分析等,15/16,8/12/2020,16,谢谢观赏,Make Presentation much more fun,