Wat is 'n Stasieke VAR-kompleter (SVC)? Skema & Bedryf in PF-korreksie

Wat is 'n Statische VAR-Kompensator (SVC)?

'n Statische VAR-Kompensator (SVC), ook bekend as 'n Statische Reaktiewe Kompensator, is 'n kritiese toestel vir die verbetering van die kragfaktor in elektriese kragstelsels. As 'n tipe statiese reaktiewe kragkompensasietoerusting, injecteer of absorbeer dit reaktiewe krag om optimale spantingsvlakke te handhaaf en sodoende stabiele roosterbedryf te verseker.

As 'n integrale deel van die Flexible AC Transmissiestelsel (FACTS), bestaan 'n SVC uit 'n bank kondensators en reactors wat deur krag-elektronika soos thyristors of Geïsoleerde Poort Bipolaire Transistors (IGBTs) beheer word. Hierdie elektronika maak vinnige omskakeling van kondensators en reactors moontlik om reaktiewe krag te injecteer of absorbeer soos nodig. Die beheersisteem van die SVC moniter kontinu stelselspanning en -stroom, en pas die toestel se reaktiewe krag-uitset in werklike tyd aan om fluktuasies te teenwerk.

SVCs hanteer hoofsaaklik reaktiewe kragvariasies veroorsaak deur fluktuërende laastoevraag of onderbreekbare opwekking (bv. wind- of sonenergie). Deur dinamies reaktiewe krag te injecteer of absorbeer, stabiliseer hulle spanning en kragfaktor by die aansluitpunt, wat betroubare kraglewering verseker en probleme soos spandingsdalk of -opswel verlig.

Konstruksie van SVC

'n Statische VAR-Kompensator (SVC) sluit tipies sleutelkomponente in soos 'n Thyristor-Gebeheerde Reactor (TCR), 'n Thyristor-Geskakelde Kondensator (TSC), filters, 'n beheersisteem, en bykomende toestelle, soos hieronder gedetailleer:

Thyristor-Gebeheerde Reactor (TCR)

Die TCR is 'n induktor parallel met die kragtransmissielyn, gereguleer deur thyristor-toestelle om induktiewe reaktiewe krag te beheer. Dit maak kontinue aanpassing van reaktiewe krag-absorpsie moontlik deur die thyristor-skuifhoek te verander.

Thyristor-Geskakelde Kondensator (TSC)

Die TSC is 'n kondensatorbank ook parallel met die rooster, beheer deur thyristors om kapasitiewe reaktiewe krag te reguleer. Dit verskaf diskrete reaktiewe krag-injeksie in stappe, ideaal vir die kompensering van gestadige lastvraag.

Filters en Reactors

Hierdie komponente verminder harmonieke gegenereer deur die SVC se krag-elektronika, wat verseker dat dit aan kragkwaliteitstandaarde voldoen. Harmonie-filters rig tipies dominante frekwensiekomponente (bv. 5de, 7de harmonieë) om roosterbesoiling te voorkom.

Beheersisteem

Die SVC se beheersisteem moniter roetterspanning en -stroom in werklike tyd, en pas TCR- en TSC-operasies aan om doelwitte spannings- en kragfaktor te handhaaf. Dit het 'n mikroprosessor-gebaseerde beheerder wat sensordata verwerk en skuifsignale na thyristors stuur, wat millisekondelvlak reaktiewe krag-kompensasie moontlik maak.

Bykomende Komponente

Sluit transformateurs in vir spandingsovereenstemming, beskermreles vir foutisolering, koelsisteme vir krag-elektronika, en moniteringstoerusting om betroubare bedryf te verseker.

Werkprinsipe van Statische VAR-Kompensator

'n SVC reguleer spanning en reaktiewe krag in kragstelsels deur middel van krag-elektronika, wat funksioneer as 'n dinamiese reaktiewe kragbron. Hier is hoe dit funksioneer:

• Reaktiewe Kragbestuur
  Die SVC kombiën 'n TCR (induktief) en TSC (kapasitief) parallel met die rooster. Die TCR kan reaktiewe krag absorbeer deur thyristor-skuifhoeke aan te pas, terwyl die TSC reaktiewe krag in diskrete stappe injecteer. Hierdie kombinasie maak tweerigting reaktiewe kragbeheer moontlik:

• Spanningsdalk: Wanneer die roetterspanning daal, injecteer die SVC kapasitiewe reaktiewe krag via TSC om spanning te verhoog.

• Spanningsopswel: Wanneer spanning die ingestelde waarde oorskry, absorbeer die SVC reaktiewe krag via TCR om spanning te verlaag.

• Kontinue Monitering & Aanpassing
  Sensore meet werklike tyd spanning en stroom, wat data aan die beheersisteem voorsien. Die beheerder bereken die vereiste reaktiewe krag en pas thyristor-skuifhoeke aan om spanningsstabiliteit binne ±2% van die nominale waarde te handhaaf.

• Harmonie-verligting
  Die TCR se skakelaksie genereer harmonieë, wat deur passiewe LC-filters (bv. 5de, 7de harmonie-filters) gefilter word om roettereggesteldheid te verseker.

Voordelige van SVC

• Verhoogde Kragtransmissie: Verhoog lynkapasiteit tot 30% deur middel van reaktiewe kragkompensasie.

• Oorgangsstabiliteit: Demp spanningsfluktuasies tydens foute of lastveranderinge, wat sisteemveerkrag verbeter.

• Spanningsbeheer: Bestuur gestadige en tussentydse overspannings, ideaal vir hernubare energie-integrasie.

• Vermindering van Verliese: Verbeter kragfaktor (tipies tot >0,95), wat weerstandsverliese met 10–15% verminder.

• Laag Onderhoud: Vaste-staat ontwerp sonder beweegdele, wat operasiekoste verminder.

• Verbetering van Kragkwaliteit: Verminder spanningsdalk/swel en harmoniese distorsie.

Toepassings van SVC

• Hoëspannings Transmissieroette: Stabiliseer spanning in EHV/UHV lyne (380 kV–1,000 kV) en kompenseer vir langlyn kapasitiewe oplaai.

• Industriële Plante: Korrekteer kragfaktor in swaar indiktiewe lasse (bv. staalplante, mynuitrusting) om nutskoste te verminder.

• Hernubare Energie-Integrasie: Verminder spanningsfluktuasies van windpark of sonpark.

• Stedelike Distribusienetwerke: Verbeter spanningsstabiliteit in digt bevolkte areas met fluktuërende lasse.

• Spoorsisteme: Kompenseer vir reaktiewe krag-variasies in geëlektriseerde spoornete.