
Qi=QD+QL-Qc (2)
式(2)中Qi、QD、QL、Qc分别为:系统公共连接点的无功功率、负荷所需的无功功率、可调(可控)电抗器吸收的无功功率、电容器补偿装置发出的无功功率,单位均为kvar。
当负荷产生冲击无功△QD时,将引起
△Qi=△QD+△QL+△Qc (3)
其中△Qc=0,欲保持△QC不变,即△Qi=0,则△QD=-△QL,即SVC装置中感性无功功率随冲击负荷无功功率作随机调整,此时电压水平能保持恒定不变。
SVC由可控支路和固定(或可变)电容器支路并联而成,主要有四种型式:
(1)可控硅阀控制空芯电抗器型(称TCR型)SVC,它用可控硅阀控制线性电抗器实现快速连续的无功功率调节,它具有反应时间快(5~20ms)、运行可靠、无级补偿、分相调节,能平衡有功,适用范围广,价格便宜等优点。TCR装置还能实现分相控制,有较好的抑制不对称负荷的能力,因而在电弧炉系统中采用最广泛,但这种装置采用了先进的电子和光导纤维技术,对维护人员要专门培训提高维护水平。
(2)可控硅阀控制高阻抗变压器型(TCT型),优点与TCR型差不多,但高阻抗变压器制造复杂,谐波分量也略大一些。由于有油,要求一级防火,只宜布置在一层平面或户外,容量在30Mvar以上时价格较贵,不能得到广泛采用。
(3)可控硅开关控制电容器型(TSC):分相调节、直接补偿、装置本身不产生谐波,损耗小,但是它是有级调节,综合价格比较高。
(4)自饱和电抗器型(SSR型):维护较简单,运行可靠,过载能力强,响应速度快,降低闪变效果好,但其噪音大,原材料消耗大,补偿不对称电炉负荷自身产生较大谐波电流,无平衡有功负荷的能力。
4.3 无源滤波装置
该装置由电容器、电抗器,有时还包括电阻器等无源元件组成,以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路,以达到抑制高次谐波的作用;由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区,所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联,这样既满足无功补偿、改善功率因数,又能消除高次谐波的影响。
国际上广泛使用的滤波器种类有:各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。[FS:PAGE]
1)单调谐滤波器:一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好,结构简单;缺点是电能损耗比较大,但随着品质因数的提高而减少,同时又随谐波次数的减少而增加,而电炉正好是低次谐波,主要是2~7次,因此,基波损耗较大。二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时,基波损耗可减少20~50%,属节能型,滤波效果等效。三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器,但组成复杂些,投资也高些,用于电弧炉系统中,2次滤波器选用三阶滤波器为好,其它次选用二阶单调谐滤波器。