補償速度要求
動態補償響應速度很快,國標要求在2秒以內跟上負載的變化,國外標準則更高,要求20mS,就是要在一個周波內跟上負載變化,這樣,負載需要無功的時候,馬上就補償。
靜態補償相對來講速度比較慢,國標修改以后已經比原來的快了很多,但是還是在15秒以上,就是說,負載變化后,至少要等15秒以后,靜態補償才開始動作。
介于動態與靜態之間的,是快速補償,反應速度為2~10秒。 由于速度的要求,它們內部的元件的區別也較大。
靜態補償與動態補償的主要區別
動態補償,是近幾年發展起來是一類自主研發的補償裝置,靜態補償是相對于動態補償來說的。 以前我們常見的補償柜或者補償箱,大多用接觸器做電容的開關。因為接觸器的反應慢,又要考慮電容器的放電時間,所以這類補償裝置的一個共同特點是投切間隔較長,最快也不過在5秒左右。 這樣的速度,對于電焊機、行吊、鋸木機,等等機器來說,就不能很好的補償了。為了解決這個問題,就采用了可控硅來做電容開關,可以將反應速度提高到毫秒,也就是可以跟蹤負載的變化,級數自主研發的產品,幾乎達到同步補償的水平。這樣的快速補償裝置,我們叫它“動態補償”。目前,國家對動態補償的要求還比較低:
國家標準GB/T15576-2008《低壓成套無功功率補償裝置》中“6?13”的規定:動態補償的響應時間不大于1秒。
JB/T 10695-2007《低壓無功功率動態補償裝置》中“6?12?8”的規定:動態補償的響應時間不大于2秒。
因此,按目前的標準,動態補償就是:對電網功率因數變化,能在2秒以內反應并投切的補償裝置。
早期動態的補償裝置,因工作時沒有接觸器動作,沒有吸合或釋放產生的巨大響聲,所以又稱靜止補償。(注意:靜止、靜態,是不一樣的)
那么,響應時間長的傳統補償裝置,比如5秒以上的,就是靜態補償了。
動態補償的優點:反應快,補償效果好,特別適用于負載波動劇烈的場合。動態補償通常還有分補功能,可以對不平衡的負載做良好的補償。
動態補償的不足:價格高,可靠性還不夠,自身耗能很大。在負載比較穩定的場合沒有優勢。
靜態補償的優點:技術成熟,價格低廉,工作可靠,在一般場合補償效果良好。所以使用很廣泛。
靜態補償的不足:反應慢,對于負載波動大的設備無法補償。靜態補償因成本限制,通常沒有分補功能表。
特別指出:采用復合開關的補償柜,不能算動態補償,只能算靜態補償的改進產品,或者是
介于動態補償與靜態補償之間的改良產品。 動態無功補償跟復合開關不是一個級別的概念。 動態無功補償和靜態無功補償統稱為靜止無功補償。 其中,采用接觸器或復合開關作為投切器件的補償裝置,因為不能對系統負荷狀態進行跟蹤并快速投切,我們稱其為靜態無功補償; 而采用晶閘管等電力電子器件進行投切的補償方式,因其能快速跟蹤并在20MS內迅速做出投切反應,使補償的無功能動態的適應系統需要,我們稱其為動態無功補償!
晶閘管 | 復合開關 | 交流接觸器 | |
單組容量規格 | 60kvar以內 | 30kvar以內 | 常規容量 |
功能及保護 | 具有電源、運行狀態及單組可控硅運行指示,雙比較器及觸發裝置 | 具有上電自檢保護,缺相保護,停電延保護,運行及故障狀態指示 | 只完成投切動作無相關保護 |
可靠性及運行場合 | 運行可靠,可在諧波需要頻繁投切的場合長期穩定運行,屬于發展的新產品 | 運行可靠,保護完善,可以滿足絕大部分現場的需要。適用于諧波不太嚴重的低壓供電系統 | 只能運行在一般場合,今后將屬淘汰產品。僅用于負載變化不大,無功量穩定不需要頻繁投切的低壓供電系統 |
裝置容量 | 可做大容量也可小容量,使用柜體數量中等 | 只能做小容量,補償容量較大時將使用較多柜體和電纜 | 只能做小容量,補償容量較大時將使用較多柜體和電纜 |
補償效果 | 動態跟蹤系統無功功率,過零投切,低噪音,補償一步到位,無漏補現象,無論現場諧波是否嚴重,設備投切如何頻繁都合適 | 受有觸點開關閉合時間的影響,不能在短時間完成投切的快速動作 | 噪音大,易產生火花,輕載時易產生投切振蕩,重載時未補無功功率較大 |
合閘涌流 | 無涌流,對系統無任何影響 | 涌流很小,對系統幾乎沒有影響 | 涌流大,補償容量大時,對系統有很強的破壞力 |
投切環境的適應性 | 無觸點開關沒有機械觸點的開閉過程,對易燃易爆氣體和粉塵無反應 | 如果出現觸點閉合不好,仍對易燃易爆氣體和粉塵敏感 | 機械觸點閉合和斷開過程中,產生火花嚴重,對易燃易爆氣體和粉塵很敏感 |
維護成本 | 沒有開閉觸點,適應力強,壽命長 | 設備壽命20萬次以上有較好的適應性 | 觸頭經常燒壞,既耽誤生產又增加維修成本 |