Vergelijkende analyse van SVG en TSC reactief vermogen compensatieapparaat

Bij het selecteren van apparatuur moeten klanten verder kijken dan het simpelweg vergelijken van individuele apparaten en in plaats daarvan de algehele optimalisatie van het voedingssysteem overwegen, rekening houdend met belangrijke factoren zoals dynamische responstijdvereisten, harmonische omgeving, langetermijn onderhouds- en operationele kosten en ruimtebeperkingen. Bij toepassingen met stootbelastingen moet echter prioriteit worden gegeven aan de installatie van SVG (Static Var Generator).

I. Kernvoordelen van SVG ten opzichte van TSC

1. Dynamische respons op milliseconde-niveau
SVG, gebaseerd op IGBT-vermogenshalfgeleiders, heeft een responstijd van <10ms, waardoor real-time tracking van belastingsveranderingen (zoals vlamboogovens en walserij-stootbelastingen) mogelijk is.
TSC is afhankelijk van mechanische schakelaars (schakelaar/thyristorschakeling), met een responstijd van 10-40 cycli (200ms-800ms), en kan snelle spanningsfluctuaties niet onderdrukken.

2. Traploze continue compensatie, geen inschakelstroompieken
De uitgangsstroomamplitude/-fase van SVG kan nauwkeurig worden aangepast, wat zorgt voor een continue en soepele reactieve vermogensafgifte.

TSC gebruikt gegroepeerde condensatorschakeling, wat resulteert in een getrapte compensatieblindzone. Tijdens het schakelen ontstaan inschakelstromen van 5-20 keer de nominale stroom, wat de levensduur van de apparatuur bedreigt.

3. Uitgang niet beïnvloed door spanning
SVG kan zelfs bij spanningen zo laag als 20%Un nog steeds nominale capacitieve/inductieve stroom leveren (zoals STATCOM-topologie).

TSC levert reactief vermogen dat evenredig is met het kwadraat van de spanning (Q∝U²), en het compensatievermogen neemt sterk af bij lage spanningen.

4. Bidirectioneel compensatievermogen

SVG kan tegelijkertijd capacitief reactief vermogen (+Q) en inductief reactief vermogen (-Q) leveren, waarmee het overcompensatieprobleem bij lichte belasting perfect wordt opgelost.

TSC levert doorgaans alleen capacitief reactief vermogen, waarvoor extra smoorspoelen nodig zijn om inductief reactief vermogen te compenseren, wat de systeemcomplexiteit verhoogt.

5. Onderdrukking van spanningsflikker en harmonischen

SVG kan actieve filterfunctionaliteit (AHF) integreren, waarmee karakteristieke harmonischen zoals de 5e, 7e en 11e orde worden onderdrukt terwijl reactief vermogen wordt gecompenseerd (bijv. bij aansluiting op een frequentieomvormerbelasting).

TSC heeft geen harmonische-onderdrukkingsmogelijkheden en kan harmonischen zelfs versterken (waarvoor het configureren van ontstemmingssmoorspoelen nodig is).

II. Belangrijke overwegingen bij de selectie van SVG

1. Capaciteitsberekening en overbelastingscapaciteit

Capaciteitsselectie: Gebaseerd op het maximale reactieve vermogenstekort plus harmonische compensatiemarge (een marge van 20% wordt aanbevolen). Als belastingsfluctuaties bijvoorbeeld een piekvraag van 4 Mvar aan reactief vermogen veroorzaken, moet een SVG van 5 Mvar worden geselecteerd.

Overbelastingscapaciteit: Let op 1,1 keer langdurige overbelasting en 1,5 keer kortstondige (1 min) overbelastingscapaciteit om tijdelijke pieken op te vangen.

2. Aanpassingsvermogen aan het net

Spanningsniveau: Bevestig de systeemspanning (bijv. 6kV/10kV/35kV) en de toegestane afwijking (±10%).

Harmonische achtergrond: Als THDv > 3% (bijv. in staalfabrieken, chemische fabrieken), moet een SVG met harmonische-onderdrukkingsfunctie worden geselecteerd en moet de harmonische stroomuitgangscapaciteit worden berekend.

3. Warmteafvoer- en beveiligingsontwerp

Warmteafvoermethoden:

Kleine capaciteit (<2Mvar): Luchtkoeling (IP41)

Middelgrote en grote capaciteit (>2Mvar): Waterkoeling (IP54), geschikt voor stoffige werkplaatsen

Omgevingstemperatuur: Boven 40℃ is derating vereist (1% derating per 1℃ stijging).

4. Besturingsstrategie en beveiligingsfuncties

Kernalgoritme: Selecteer modellen die gebruikmaken van de instantane reactieve vermogenstheorie (p-q of ip-iq methode) om de compensatienauwkeurigheid te waarborgen.

Belangrijke beveiligingen: Meervoudige beveiliging tegen DC-overspanning, IGBT-overstroom en oververhitting van de koelplaat; MTBF (Mean Time Between Failures) moet >100.000 uur zijn.

5. Hybride toepassing met TSC

Ontwerpoplossing: De basisbelasting wordt gecompenseerd door TSC, terwijl fluctuaties dynamisch worden gevolgd door SVG (bijv. een “TSC+SVG” hybride compensatiesysteem), wat de totale kosten verlaagt.

Besturingscoördinatie: TSC/SVG-samenwerkingsbesturing wordt bereikt via een hostcomputer om schakeloscillaties te voorkomen.