Analisis Perbandingan Penjana Var Statik (SVG) dan Peranti Pampasan Kuasa Reaktif TSC

Apabila memilih peralatan, pelanggan perlu melangkaui sekadar membandingkan peranti individu dan sebaliknya mempertimbangkan pengoptimuman keseluruhan sistem kuasa, dengan mengambil kira faktor utama seperti keperluan tindak balas dinamik, persekitaran harmonik, kos operasi dan penyelenggaraan jangka panjang, serta kekangan ruang. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi dengan beban hentaman, pemasangan SVG (Penjana Var Statik) harus diutamakan.

I. Kelebihan Utama SVG Berbanding TSC

1. Tindak Balas Dinamik Tahap Milisaat
SVG, berdasarkan peranti kuasa IGBT, mempunyai masa tindak balas <10ms, membolehkan penjejakan masa nyata perubahan beban (seperti beban hentaman relau arka elektrik dan kilang gelek).
TSC bergantung pada suis mekanikal (pensuisan kontaktor/thyristor), dengan kelajuan tindak balas 10-40 kitaran (200ms-800ms), dan tidak dapat menekan turun naik voltan pantas.

2. Pampasan Berterusan Tanpa Langkah, Tiada Arus Lonjakan
Amplitud/fasa arus keluaran SVG boleh dilaraskan dengan tepat, mencapai keluaran kuasa reaktif yang berterusan dan lancar.

TSC menggunakan pensuisan kapasitor berkumpulan, mengakibatkan zon buta pampasan berperingkat. Arus lonjakan sebanyak 5-20 kali arus undian dijana semasa pensuisan, mengancam jangka hayat peralatan.

3. Keluaran Tidak Terjejas oleh Voltan
SVG masih boleh mengeluarkan arus kapasitif/induktif undian (seperti topologi STATCOM) walaupun pada voltan serendah 20%Un.

Keluaran kuasa reaktif TSC adalah berkadar dengan kuasa dua voltan (Q∝U²), dan keupayaan pampasannya menurun secara mendadak pada voltan rendah.

4. Keupayaan Pampasan Dua Arah

SVG boleh menyediakan secara serentak kuasa reaktif kapasitif (+Q) dan kuasa reaktif induktif (-Q), menyelesaikan dengan sempurna masalah pampasan berlebihan di bawah beban ringan.

TSC biasanya hanya mengeluarkan kuasa reaktif kapasitif, memerlukan reaktor tambahan untuk mengimbangi kuasa reaktif induktif, meningkatkan kerumitan sistem.

5. Penindasan Kelipan Voltan dan Harmonik

SVG boleh menggabungkan fungsi penapis kuasa aktif (AHF), menekan harmonik ciri seperti tertib ke-5, ke-7, dan ke-11 sambil mengimbangi kuasa reaktif (contohnya, apabila disambungkan ke beban penyongsang frekuensi).

TSC tidak mempunyai keupayaan pengurangan harmonik dan mungkin menguatkan harmonik (memerlukan konfigurasi reaktor penyah-tala).

II. Pertimbangan Utama untuk Pemilihan SVG

1. Pengiraan Kapasiti dan Kapasiti Lebihan Beban

Pemilihan Kapasiti: Berdasarkan defisit kuasa reaktif maksimum ditambah margin pampasan harmonik (margin 20% disyorkan). Contohnya, jika turun naik beban menyebabkan permintaan kuasa reaktif puncak sebanyak 4 Mvar, SVG 5 Mvar harus dipilih.

Kapasiti Lebihan Beban: Fokus pada kapasiti lebihan beban jangka panjang 1.1 kali dan kapasiti lebihan beban jangka pendek (1 min) 1.5 kali untuk menangani hentaman sementara.

2. Kebolehsuaian Persekitaran Grid

Tahap Voltan: Sahkan voltan sistem (cth., 6kV/10kV/35kV) dan sisihan yang dibenarkan (±10%).

Latar Belakang Harmonik: Jika THDv > 3% (cth., di kilang keluli, loji kimia), SVG dengan fungsi penindasan harmonik mesti dipilih, dan kapasiti keluaran arus harmonik mesti dikira.

3. Reka Bentuk Pelesapan Haba dan Perlindungan

Kaedah Pelesapan Haba:

Kapasiti Kecil (<2Mvar): Penyejukan Udara (IP41)

Kapasiti Sederhana dan Besar (>2Mvar): Penyejukan Air (IP54), sesuai untuk bengkel berdebu

Suhu Persekitaran: Pengurangan kadar diperlukan melebihi 40℃ (pengurangan 1% untuk setiap kenaikan 1℃).

4. Strategi Kawalan dan Fungsi Perlindungan

Algoritma Teras: Pilih model yang menggunakan teori kuasa reaktif segera (kaedah p-q atau ip-iq) untuk memastikan ketepatan pampasan.

Perlindungan Utama: Perlindungan pelbagai peringkat terhadap voltan lampau DC, arus lampau IGBT, dan pemanasan lampau radiator; MTBF (Masa Purata Antara Kegagalan) hendaklah >100,000 jam.

5. Aplikasi Hibrid dengan TSC

Reka Bentuk Penyelesaian: Beban asas dikompensasi oleh TSC, manakala turun naik dikesan secara dinamik oleh SVG (cth., sistem pampasan hibrid “TSC+SVG”), mengurangkan kos keseluruhan.

Penyelarasan Kawalan: Kawalan kolaboratif TSC/SVG dicapai melalui komputer hos untuk mengelakkan ayunan pensuisan.