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三、电压波动与闪变
国标:电压波动和闪变(GB12326—2000)(GB/T12326-2008)
电压波动:波动幅值不超过10%的周期性电压变动。通常,这个变化值远小于大部分电气设备敏感限制,因此只在少数情况下才会发生运行上的问题。引起电压波动的主要原因是功率冲击性波动负荷。(下图为电弧炉引起电压波动)
国标中以典型的电弧炉负荷为对象设定了电压波动的极限值。
电压闪变:闪变是电压波动引起的有害结果,是指人对照度波动的主观视感,它不属于电磁现象。严格讲用电压闪变这一术语从概念上是混淆的。这里也有一些测量指标,但是一般不易量化,考虑的不多。
控制措施:
(1)提高供电电源的电压等级,以提高与电网公共连接点的短路容量,使其对电网的影响限制在允许的范围内;
(2)采用SVC(SVG)装置,使其多项指标限定在允许的范围内。
无功功率变动量是造成电弧炉电压波动和闪变的主要因素,所以维持系统无功功率就是改善和抑制电压波动和闪变的根本方法。
常规并联电容器组由于阻抗固定,不仅不能动态跟踪负荷无功功率变化而调整无功补偿,而且会使谐波严重放大,因此不能用于电压波动和闪变较大的场合。静止无功补偿器(SVC)根据无功功率的需求自动补偿,所谓静止无功补偿的静止是指它没有机械运动部件,但它的补偿是动态的,即根据无功的需求或电压的变化自动跟踪补偿。
SVC由可控电感、固定或可变电容支路并联组成,在工程上应用实现的有:饱和电抗器(SR)、晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)和晶闸管控制的高阻抗变压器(TCT)。TCR型SVC实际应用最广。
SVG(statcom):电压源型逆变较佳,可通过调节其直流侧电容电压的幅值和/或变换器的调制比就可以控制变换器交流输出电压的幅值,进而改变装置输出电流的极性(容性或感性)和大小,达到连续控制输出无功功率的极性和大小的目的。
SVG在无功控制能力、无功补偿响应速度、同等补偿效果所需容量、占地面积、损耗与输出无功的关系等方面均优于SVC。而且近年来,二者的价格差距变小,且国产SVG技术已经成熟。
四、波形畸变与电力谐波
国标:电压波动和闪变(GB12326—2000)(GB/T12326-2008)
波形畸变:波形畸变是由电力系统中的非线性设备引起的,流过非线性设备的电流和加在其上的电压不成比例关系。
电力谐波:任何周期性的畸变波形都可用正弦波形的和表示,其中,频率为基波频率整数倍的分量称为谐波(如我国电力系统的工频为50Hz,则基波为50Hz,二次谐波为100Hz,三次谐波为150Hz等),频率为基波频率整数倍的分量称为谐波,而一系列正弦波形的和称为傅里叶级数。
在一定的供电系统条件下,有些用电负荷会出现非整数倍的周期性电流的波动,不是基波整数倍频率的分数谐波称间谐波。次谐波是指频率低于工频基波频率的分量。
暂态过程中含有高频分量,但是和谐波却是两个完全不同的现象,电力系统仅在受到突然扰动之后,其暂态波形呈高频特性,但这些频率并不是谐波,与基波频率无关。
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