Static VAR Compensator คืออะไร: การออกแบบและการทำงาน

อุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในระบบควบคุมคือ Compensator ซึ่งทำงานเพื่อควบคุมระบบอื่น ๆ ในหลาย ๆ กรณีสิ่งนี้ดำเนินการโดยการควบคุมเอาต์พุตหรืออินพุตไปยังระบบควบคุม โดยพื้นฐานแล้วมีตัวชดเชยสามประเภท ได้แก่ ตะกั่วความล่าช้าและตะกั่วล่าช้า เพื่อปรับปรุงการดำเนินการให้ปรับไฟล์ ระบบควบคุม อาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อประสิทธิภาพเช่นเสถียรภาพที่อ่อนแอหรือเสถียรภาพที่ไม่สมดุล ดังนั้นเพื่อให้ระบบทำงานได้ตามที่คาดไว้ขอแนะนำให้ปรับโครงสร้างระบบใหม่และรวมตัวชดเชยที่เครื่องมือนี้ต่อต้านประสิทธิภาพที่ไม่เพียงพอของระบบจริง บทความนี้ให้คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับตัวชดเชยประเภทที่โดดเด่นที่สุดชนิดหนึ่งซึ่ง Static Var Compensator

Static VAR Compensator คืออะไร?

นี่คือตัวดูดซับ VAR หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบคงที่ที่เชื่อมต่อแบบขนานซึ่งมีการปรับเปลี่ยนเอาท์พุทเพื่อทดแทนกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำหรือประจุไฟฟ้าซึ่งจะควบคุมหรือจัดการปัจจัยที่สอดคล้องกันของกระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นปัจจัยแรงดันบัส ตัวชดเชย VAR แบบคงที่ขึ้นอยู่กับไทริสเตอร์ที่ไม่มีความสามารถในการปิดประตู การทำงานและคุณสมบัติของไทริสเตอร์เข้าใจปฏิกิริยาตอบสนองที่ปรับเปลี่ยนได้ของ SVC ความต้านทาน . อุปกรณ์สำคัญที่รวมอยู่ในอุปกรณ์นี้คือ TCR และ TSR ซึ่งเป็นตัวเก็บประจุที่ควบคุมด้วยไทริสเตอร์และเครื่องปฏิกรณ์ที่ควบคุมด้วยไทริสเตอร์

ตัวชดเชย VAR แบบคงที่

อุปกรณ์นี้ยังให้พลังงานปฏิกิริยาที่ใช้งานได้อย่างรวดเร็วในกรณีของระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูง SVC อยู่ภายใต้การจำแนกประเภทของเครือข่ายการส่ง AC ที่ปรับเปลี่ยนได้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการรักษาเสถียรภาพของระบบ แผนภาพวงจรชดเชย VAR แบบคงที่พื้นฐานแสดงดังนี้:

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับตัวชดเชย VAR แบบคงที่ สามารถอธิบายได้ดังนี้:

ชุดประกอบของสวิตช์ไทริสเตอร์ในอุปกรณ์ควบคุมเครื่องปฏิกรณ์และมุมการยิงใช้สำหรับการควบคุมแรงดันและค่ากระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถควบคุมกำลังปฏิกิริยาของตัวเหนี่ยวนำได้

อุปกรณ์นี้มีความสามารถในการลดการควบคุมพลังงานปฏิกิริยาแม้ในช่วงขยายที่แสดงการหน่วงเวลาเป็นศูนย์ ช่วยเพิ่มความคงที่ของระบบและตัวประกอบกำลัง โครงร่างบางส่วนตามด้วยอุปกรณ์ SVC ได้แก่ :

• ไทริสเตอร์ ตัวเก็บประจุควบคุม
• เครื่องปฏิกรณ์ที่ควบคุมด้วยไทริสเตอร์
• เครื่องปฏิกรณ์ในตัว
• ไทริสเตอร์ควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุคงที่
• ตัวเก็บประจุที่ควบคุมด้วยไทริสเตอร์พร้อมเครื่องปฏิกรณ์ควบคุมไทริสเตอร์

ออกแบบ

ในการกำหนดค่าแบบบรรทัดเดียวของ SVC ผ่านการมอดูเลตชนิด PAM โดยไทริสเตอร์เครื่องปฏิกรณ์อาจเปลี่ยนไปภายในวงจรและแสดงประเภทของ VAR ที่แปรผันตลอดเวลาไปยังระบบไฟฟ้า ในโหมดนี้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะถูกควบคุมโดยตัวเก็บประจุและส่วนใหญ่เป็นที่ทราบกันดีว่าให้การควบคุมที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นโหมด TCR จึงให้การควบคุมที่ดีและเพิ่มความน่าเชื่อถือ และไทริสเตอร์สามารถควบคุมด้วยวิธีอิเล็กทรอนิกส์

ในทำนองเดียวกันกับ เซมิคอนดักเตอร์ ไทริสเตอร์ยังให้ความร้อนและเพื่อวัตถุประสงค์ในการระบายความร้อนจะใช้น้ำปราศจากไอออน ที่นี่เมื่อเกิดการแบ่งส่วนของโหลดปฏิกิริยาลงในวงจรจะทำให้เกิดฮาร์มอนิกที่ไม่ต้องการและเพื่อที่จะ จำกัด สิ่งนี้โดยทั่วไปจะใช้ฟิลเตอร์ระดับสูงเพื่อทำให้คลื่นเรียบ เนื่องจากมีฟังก์ชันการทำงานแบบ capacitive ในตัวกรองพวกเขาจะกระจาย MVAR ไปยังวงจรไฟฟ้าด้วย แผนภาพบล็อกแสดงดังต่อไปนี้:

แผนภาพบล็อกตัวชดเชย VAR แบบคงที่

อุปกรณ์มีระบบควบคุมและมาพร้อมกับ:

• ส่วนการกระจายซึ่งกำหนดตัวเก็บประจุแบบสวิตช์ไทริสเตอร์และเครื่องปฏิกรณ์ที่ต้องเปลี่ยนภายในและภายนอกและคำนวณมุมการยิง
• ส่วนการซิงโครไนซ์รวมถึงเฟสล็อกลูปซึ่งซิงโครไนซ์บนเครื่องกำเนิดพัลส์และระดับแรงดันไฟฟ้ารองซึ่งส่งพัลส์จำนวนที่ต้องการไปยังไทริสเตอร์
• ส่วนการคำนวณจะวัดแรงดันไฟฟ้าบวกที่ต้องได้รับการควบคุม
• ระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดการแปรผันระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าที่คำนวณและอ้างอิง

อุปกรณ์ชดเชย VAR แบบคงที่จะต้องดำเนินการในเทคนิคการจำลองเฟสเซอร์ซึ่งจำลองโดยใช้ส่วนที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในเครือข่ายไฟฟ้า 3 เฟสพร้อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทซิงโครนัสโหลดแบบไดนามิกสำหรับการสั่งงานและการสังเกตอุปกรณ์เกี่ยวกับรูปแบบทางกลไฟฟ้า

การออกแบบตัวชดเชย VAR แบบคงที่ระดับไฮเอนด์ยังสามารถออกแบบได้ในกรณีที่จำเป็นต้องควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน การควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถทำได้โดยใช้ a วงปิด ตัวควบคุม นี้เป็น การออกแบบตัวชดเชย VAR แบบคงที่ .

การทำงานของตัวชดเชย VAR แบบคงที่

โดยทั่วไปอุปกรณ์ SVC ไม่สามารถใช้งานได้ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าของสายต้องใช้หม้อแปลงบางตัวเพื่อลดระดับแรงดันไฟฟ้าในการส่งผ่าน สิ่งนี้จะลดอุปกรณ์และขนาดของอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับตัวชดเชยแม้ว่าจะต้องใช้ตัวนำเพื่อจัดการระดับกระแสที่ขยายที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด

ในขณะที่มีตัวชดเชย VAR แบบคงที่เพียงไม่กี่ตัวที่ใช้ในเชิงพาณิชย์เช่นเตาเผาไฟฟ้าซึ่งอาจมีบัสบาร์ระดับกลางอยู่ ที่นี่ตัวชดเชย VAR แบบคงที่จะมีการเชื่อมต่อโดยตรงเพื่อประหยัดราคาหม้อแปลง จุดทั่วไปอื่น ๆ สำหรับการเชื่อมต่อในตัวชดเชยนี้คือสำหรับขดลวดเดลต้าตติยภูมิของตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติชนิด Y ซึ่งใช้สำหรับการเชื่อมต่อของแรงดันไฟฟ้าในการส่งผ่านกับแรงดันไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ

พฤติกรรมไดนามิกของตัวชดเชยจะอยู่ในรูปแบบที่ไทริสเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรม ประเภทดิสก์ของ SC จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่หลากหลายและมักจะอยู่ในบ้านวาล์ว

คุณลักษณะของตัวชดเชย VAR แบบคงที่ VI

ตัวชดเชย VAR แบบคงที่สามารถทำงานได้สองวิธี:

• เป็นโหมดควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าภายในค่าเกณฑ์
• เป็นโหมดการควบคุม var ซึ่งหมายความว่าค่าความไวของอุปกรณ์จะคงที่ในระดับคงที่

สำหรับโหมดควบคุมแรงดันไฟฟ้าลักษณะ VI จะแสดงดังต่อไปนี้:

ตราบเท่าที่ค่าความไวคงที่ภายในขีด จำกัด น้อยและสูงที่เรียกเก็บโดยกำลังปฏิกิริยาทั้งหมดของตัวเก็บประจุและเครื่องปฏิกรณ์จากนั้นค่าแรงดันไฟฟ้าจะถูกควบคุมที่จุดสมดุลซึ่งเรียกว่าเป็นแรงดันอ้างอิง

แม้ว่าโดยทั่วไปการลดแรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นและช่วงนี้อยู่ระหว่างค่า 1 ถึง 4% เมื่อมีกำลังปฏิกิริยาที่เอาต์พุตมากเกินไป ลักษณะ VI และสมการสำหรับเงื่อนไขนี้แสดงไว้ด้านล่าง:

ลักษณะ SVC VI

V = V_{อ้างอิง}+ Xs.I (เมื่อความไวอยู่ระหว่างช่วงสูงและต่ำของตัวเก็บประจุและธนาคารเครื่องปฏิกรณ์)

V = - (ฉัน / Bc_{สูงสุด}) ที่เงื่อนไข (B = Bc_{สูงสุด})

V = (I / Bc_{สูงสุด}) ที่เงื่อนไข (B = Bl_{สูงสุด})

ข้อดีและข้อเสีย

ไม่กี่ ข้อดีของตัวชดเชย VAR แบบคงที่ คือ

• ความสามารถในการส่งกำลังสำหรับ สายส่ง สามารถปรับปรุงได้ผ่านอุปกรณ์ SVC เหล่านี้
• ความแรงชั่วคราวของระบบสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการใช้ SVC’s
• ในกรณีของแรงดันไฟฟ้าช่วงสูงและสำหรับการควบคุมสภาวะคงที่โดยทั่วไปจะใช้ SVC ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อดีที่สำคัญที่สุด
• SVC เพิ่มพิกัดกำลังโหลดดังนั้นการสูญเสียสายจะลดลงและประสิทธิภาพของระบบเพิ่มขึ้น

ข้อเสียของตัวชดเชย VAR แบบคงที่ คือ:

• เนื่องจากอุปกรณ์ไม่มีชิ้นส่วนที่ปฏิวัติวงการดังนั้นสำหรับการใช้การชดเชยความต้านทานไฟกระชากจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม
• ขนาดของอุปกรณ์มีน้ำหนักมาก
• การตอบสนองแบบไดนามิกโดยเจตนา
• อุปกรณ์นี้ไม่เหมาะที่จะใช้สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขึ้นและลงเนื่องจากโหลดจากเตา

และทั้งหมดนี้เกี่ยวกับแนวคิดของ SVC บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การอธิบายการทำงานของตัวชดเชย VAR แบบคงที่การออกแบบการดำเนินการประโยชน์ข้อ จำกัด และลักษณะเฉพาะ นอกจากนี้ยังรู้อีกด้วยว่ามีอะไรบ้าง การใช้งานที่สำคัญของตัวชดเชย VAR แบบคงที่ เหรอ?