Absztrakt: Ez a cikk egy hordozható negatív{0}}szekvencia harmonikus kompenzációs eszköz (NCRT) fejlesztését és alkalmazását mutatja be három-fázisú, négy{2}}vezetékes rendszerhez. A készülék fejlett harmonikus észlelési és kompenzációs technológiát alkalmaz, amely valós időben képes érzékelni és kompenzálni a harmonikus áramot, és hatékonyan javítja az áramminőséget. A készülék kiváló teljesítményét a harmonikus áram csökkentésében, a teljesítménytényező javításában és a teljesítményveszteség csökkentésében helyszíni tesztek és alkalmazási esetek igazolják. A készülék előnye a hordozhatóság, a nagy hatékonyság és a megbízhatóság, amely alkalmas különféle áramrendszerekhez és elektromos berendezésekhez, és nagy jelentőséggel bír az energiaellátó rendszerek stabilitásának és megbízhatóságának javításában.
Kulcsszavak: harmonikus kompenzáló készülék; valós idejű -észlelés; javítja az áramminőséget
Tartalom:
2. A három-fázisú négy-vezetékes reaktív harmonikus kompenzáció elve
3. Hordozható reaktív harmonikus kompenzációs készülék kimeneti kompenzációs áramának elve
3.1. A hordozható reaktív harmonikus kompenzáló készülék fő áramköre
3.2 Negatív sorrendű áramszabályozás az elektromos hálózatban
4. Eszköz kísérleti alkalmazása
Az 1980-as évek óta az áramminőség kérdése fokozatosan felkeltette a nemzetközi közösség széles körű figyelmét. A villamos energia, mint gazdaságos, praktikus, tiszta, könnyen-szabályozható{-és átalakítható energiaforma, az energiaszektor által az energiafelhasználók számára biztosított speciális termék. A harmonikus és meddőteljesítmény-problémák azonban egyre súlyosabbak. A harmonikusok megléte nemcsak az áramtermelés, -átvitel és -hasznosítás hatékonyságát csökkenti, hanem az elektromos berendezések túlmelegedését, rezgést és zajt kelt, felgyorsítja a szigetelés öregedését, lerövidíti az élettartamot, sőt meghibásodást vagy kiégést is okoz. A felharmonikusok ilyen nagy kárával szembesülve, intézkedéseket kell hozni a villamosenergia-rendszer felharmonikusainak elnyomására, hogy biztosítsák az elektromos rendszer biztonságos működését, valamint a hálózatra kapcsolt különféle elektromos készülékek megbízható működését. Az elmúlt években különböző országok tudósai kiterjedt kutatásokat végeztek a harmonikus kérdésekkel kapcsolatban. Mélyen feltárták a harmonikusok generálását, terjedését és szabályozási technológiáját elméleti elemzések, szimulációs számítások és kísérleti kutatások révén. Jelenleg a harmonikus szabályozási technológia jelentős előrehaladást ért el. Jelen cikk a harmonikus problémát és annak szabályozási technológiáját kívánja mélyrehatóan tanulmányozni.
2. A három-fázisú négy-vezetékes reaktív harmonikus kompenzáció elve
Vegyük például a 315 kVA transzformátorteljesítményű és 30%-os kompenzációs kapacitású közforgalmú transzformátor területet.
Az inverter bemeneti meddőteljesítmény-tartománya -7,5 ~ +7.5kVar, és a három-fázisú meddőteljesítmény egymástól függetlenül szabályozható, amely képes kiegyenlíteni és kompenzálni a kiegyensúlyozatlan terhelés által generált negatív sorrendű áramot. Az eszköz teljes kimenő meddőteljesítmény-tartománya -7,5 ~ +97.5kVar, a kimeneti áram pedig ezen a tartományon belül folyamatosan és fokozatmentesen állítható. Ezért a lépésről lépésre kapcsoló kondenzátorbank módszerhez képest az eszköz nagy meddőteljesítmény-szabályozási pontossággal és gyors beállítási sebességgel rendelkezik, ami nagyobb teljesítménytényezőt és stabilabb feszültséget eredményezhet a rendszerben, valamint képes kiegyenlíteni a háromfázisú teljesítményt, hogy a háromfázisú áram alapvetően konzisztens legyen, tovább csökkentve a rendszer hálózati veszteségét és javítva a rendszer feszültségét.
3.Hordozható reaktív harmonikus kompenzációs készülék kimeneti kompenzációs áramának elve
3.1. A hordozható reaktív harmonikus kompenzáló készülék fő áramköre
A hordozható harmonikus kompenzációs eszköz fő áramkört, meghajtó áramkört, áramkövető áramkört és utasításműködtető áramkört tartalmaz. A főáramkör négy-fázisú teljes-híd feszültség- típusú PWM konvertert alkalmaz; elektrolit kondenzátor az egyenáramú oldali energia tárolására szolgál; a szűrőkondenzátor feladata az egyenáramú oldali sorja kiszűrése; A bejövő vonali induktivitás feladata, hogy a PWM konverter kimeneti feszültsége és a hálózati feszültség közötti különbséggel kompenzációs áramot állítson elő.
A TSC meddőteljesítmény kompenzációja alapján az RNCT a PCC meddőteljesítményt az idő nagy részében állandó 0 értéken tartja. Minél rövidebb a TSC kapcsolási időköze, annál jobb a meddőteljesítmény-kompenzációs hatás. Ha a TSC kapcsolási időköze hosszú, a rendszer meddőteljesítménye meghaladja az RNCT kompenzációs tartományát. Ekkor az RNCT a maximális meddőteljesítményt adja ki (-7,5 kVar vagy +7.5 kVar).
3.2 Negatív sorrendű áramszabályozás az elektromos hálózatban
Az elemzés után az RNCT kimeneti áram csak negatív szekvenciájú komponenseket tartalmaz, pozitív szekvenciájú reaktív komponenseket nem. Az RNCT telepítése után csak pozitív szekvencia aktív komponenseket tartalmaz, negatív szekvencia összetevőket és pozitív sorrendű reaktív komponenseket azonban nem. Közülük a rendszer három-fázisú árama teljesen egyenlő, a névleges áram kb. 0,6 A, és a rendszer maximális árama 40%-kal csökken. Ez azt mutatja, hogy az RNCT telepítése után a három-fázisú rendszer legnagyobb fázisának árama átvihető a másik két fázisra, így a három-fázisáram egyenlővé válik. Ez a három-fázisú kiegyensúlyozatlan áramkiegyenlítési módszer csökkenti a transzformátorok és kábelek veszteségét azáltal, hogy csökkenti a rendszer maximális áramát, azaz csökkenti a rendszer vezetékveszteségét.
4. Eszköz kísérleti alkalmazása
Egy három-fázisú, négy{1}}vezetékes hordozható reaktív harmonikus kompenzációs eszközt fejlesztettek ki, és tesztelték a kompenzációs teljesítményt. Az alábbi adatok azt mutatják, hogy az aktív teljesítmény szűrő milyen hatást fejt ki két állapotban, hogy kompenzálja a terhelést azonos feltételek mellett. A kompenzáció előtt a terhelési áram nagyszámú 2-50. harmonikus komponenst tartalmaz, ami a rácsoldali áram hullámforma súlyos torzulását okozza.
