各种无功补偿装置的比较

目前各国家各种无功补偿装置的性能比较

大类 名称 同步发电机/调相机 型号 工作原理 欠励磁运行，向系统发出有功吸收无功，系统电压偏低时，过励磁运行提供无功功率将系统电压抬高 技术指标 优点 可双向/连续调节；能独立调节励磁调节无功功率，有较大的过载能力 缺点 其损耗、噪声都很大，设备投资高，起动/运行/维修复杂，动态响应速度慢，不适应太大或太小的补偿，只用于三相平衡补偿，增加系统短路容量 不能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切机械投切静止式静态无功补偿 机械投切电抗器 MSR 并联在线路末端或中间，吸收线路上的充电功率 依靠自饱和电抗器自身固有的能力自饱和电抗器 SSR 来稳定电压，它利用铁心的饱和特性来控制发出或吸收无功功率的大小 晶闸管投静止式动态无功补偿SVC 复合开关投切电容器 TSC+ MSC 切电容器 分级用可控硅在电压过零时投入电TSC 容，在380V低压配电系统中应用较多 分级先由可控硅在电压过零时投入电容，再由磁保持交流接触器触点并联闭合，可控硅退出，电容器在磁保持交流接触器触点闭合下运行 采用同时选择截止角β和导通角αTCC 的方式控制电容器电流，实现补偿电流无级、快速跟踪 20ms 价格低廉，效率非常高 产生谐波 0.5s左右 无涌流，不发热，节能 使用寿命短，故障较多，有漏电流 10～20ms 其补偿度60% ~ 85% 调整时间长，动态补偿速度慢 动态补偿 防止长线路在空载充电或轻载时末端电压升高 电容器 MSC 用断路器\\接触器分级投切电容 投切时间10～30s 控制器简单，市场普遍供货，价格低，投资成本少，无漏电流 电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大 应用场合 适用于大容量的系统中枢点无功补偿 旋转式无功补偿 适用无功量比较稳定，不需频繁投切电容补偿的用户 超高压系统不能跟踪补偿，为固定补偿 (330kV及以上)的线路上 原材料消耗大，噪声大，震动大，补偿不对称电炉负荷自身产生较多谐波电流，不具备平衡有功负荷的能力，制造复杂，造价高 超高压输电线路 无涌流，无触点，投切速度快，晶闸管结构复杂，需散热，损耗大，遇到操作级数分得足够细化，基本上可以实现无级调节 过电压及雷击等电压突变情况下易误导通而被涌流损坏，有漏电流 需快速频繁投切电容补偿的用户 一般工厂/小区和普通设备，无功量变化大于30s 低压小容量，非常适合广大终端低压用户 晶闸管控制电容器 第 1 页 共 2 页

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晶闸管阀控制高阻抗变压器 晶闸管投切电抗器 静止式动态无功补偿SVC TSR+ FC TCT 通过调整触发角的大小就可以改变高阻抗变压器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的效果 阻抗最大做到85% 和TCR型差不多 高阻抗变压器制造复杂，谐波分量也略大一些，价格较贵，而不能得到广泛应用 容量在30Mvar以上时价格较贵，而不能得到广泛应用 分级用可控硅作为无触点的静止可控开关投切电抗器 功率因数0.95 40ms 不会产生谐波，而且响应速度快，不会产生冲击电流。 可以实现较快、连续的无功功率调节，具有反应时间快、运行可靠、无级补偿、可分相调节、能平衡有功、适用范围广 功率因数达到0.90～0.99的要求，无功补偿容量自动无级调300ms 节，不产生谐波，可靠性高、维护简单，使用寿命长，应用电压等级广泛 相对于TCR型SVC，其谐波水平、有功损耗、占地面积都要小，但调节时间长，成本高，温升和噪音是需要控制的 分级多成本高，制造复杂，维护繁琐 结构复杂，损耗大，任何一只SCR击穿，都会使晶闸管整体损坏；对冷却要求严格，设备造价、建设施工及运行维护费用很高，对维护人员要专门培训以提高维护水平；占地面积大，产生谐波等 与TSC配合使用在牵引变电所 35kV及以下 系统合 0.4～500kV系统，适用于冲击性负荷：牵引变电站，电弧炉，轧钢机，造船厂 ，与FC/MSC/TSC配晶闸管控制空芯电抗器 TCR 通过调整触发角的大小就可以改变电抗器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的效果 采用直流励磁原理，利用附加直流磁控可调电抗器 励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，MCR 实现电抗值的连续可调，改变电抗器感抗电流，以投入的电抗器感性无功容量变化来补偿系统容性无功 SVG是当今无功补偿装置领域最新技术的代表。是基于大功率逆变器的动态无功补偿装置，它以大功率三相高级动态无功 补偿 SVG 新型静止无功发生器 SVG 电压型逆变器为核心，其输出电压通过连接电抗接入系统，与系统侧电压保持同频、同相，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出感性无功。 响应时间10ms，从容性无功到感性无功连续平滑调节 除较低次的谐波，并使较高的谐波限制在一定范围内；使用直流电容来维持稳定的直流电源电压，和SVC使用的交流电容相比，直流电容量相对较小，成本较低；另外，在系统电压很低的情况下，仍能输出额定无功电流，而SVC补偿的无功电流随系统电压的降低而降低 制造技术复杂，成本高。当其价格合理时应优先选用。 中低压系统：电力行业，指各大电网公司、省电力公司、各地的供电公司电气化铁道及城市轨道交通行业石化和天然气行业钢铁与冶金行业矿山造船业 第 2 页 共 2 页