La compensation de puissance réactive, appelée compensation réactive, joue un rôle dans l'amélioration du facteur de puissance du réseau électrique dans le système d'alimentation électrique, la réduction des pertes des transformateurs d'alimentation et des lignes de transmission, l'amélioration de l'efficacité de l'alimentation électrique et l'amélioration de l'environnement d'alimentation électrique. Par conséquent, les dispositifs de compensation de puissance réactive occupent une position indispensable et très importante dans le système d'alimentation électrique.
Une sélection raisonnable des dispositifs de compensation peut minimiser les pertes du réseau et améliorer la qualité du réseau électrique. Au contraire, une sélection ou une utilisation incorrecte peut entraîner de nombreux facteurs tels que le système d'alimentation électrique, les fluctuations de tension et l'augmentation des harmoniques. Aujourd'hui, l'éditeur présentera 13 types de méthodes de compensation de puissance réactive et leurs avantages et inconvénients.
(1) Régulateur de phase synchrone
Principe de base : Les moteurs synchrones fonctionnent sans charge et émettent une puissance réactive inductive lorsqu'ils sont surexcités ; absorbent une puissance réactive inductive lorsqu'ils sont sous-excités ;
Principaux avantages : Il peut à la fois émettre une puissance réactive inductive et absorber une puissance réactive inductive ;
Principaux inconvénients : pertes importantes, bruit élevé, vitesse de réponse lente et maintenance complexe de la structure ;
Occasions applicables : Il existe encore un petit nombre d'applications dans les centrales électriques.
(3) Indemnisation sur place
Principe de base : Généralement, le condensateur est directement connecté en parallèle avec le transformateur du moteur, et les deux partagent une armoire de commande ;
Principaux avantages : la compensation d’extrémité peut minimiser la perte de ligne ;
Principaux inconvénients : grand nombre d’unités et investissement important ;
Occasions applicables : plus d’applications dans les usines de traitement de l’eau et les usines de ciment ;
(3) Rémunération centralisée
Principe de base : Installé de manière centralisée sur le bus système, une armoire de commande séparée est généralement mise en place ;
Principaux avantages : L’ensemble du poste peut être compensé et l’investissement est relativement faible ;
Principaux inconvénients : compensation généralement fixe, une surcompensation peut se produire lorsque la charge est faible ;
Occasions applicables : convient aux systèmes avec de faibles fluctuations de charge ;
(4) Compensation automatique (commutateur mécanique, condensateur de commutation)
Principe de base : Utiliser des interrupteurs mécaniques (contacteurs, disjoncteurs) pour commuter les condensateurs selon les instructions du contrôleur de facteur de puissance ;
Principaux avantages : peut ajuster automatiquement la puissance réactive de sortie pour maintenir l'équilibre de la puissance réactive du système, technologie mature, faible encombrement, faible coût ;
Principaux inconvénients : Temps de réponse lent, limité par le temps de décharge du condensateur ;
Occasions applicables : Actuellement, la méthode de rémunération la plus courante, répondant aux besoins de la plupart des utilisateurs de l'industrie ;
(5) Condensateur de commutation à thyristor
Principe de base : Utiliser un groupe de vannes à thyristors pour commuter les condensateurs par zéro selon les instructions du contrôleur de facteur de puissance ;
Principaux avantages : Vitesse de réponse rapide, pas de courant d'appel, pas d'impact ;
Principaux inconvénients : encombrement important, coût élevé ;
Occasions applicables : principalement utilisé dans les endroits où la charge change rapidement, comme les ports ;
(6) Réacteur à thyristors
Principe de base : généralement composé d'un condensateur parallèle fixe et d'un réacteur parallèle contrôlé par un thyristor en parallèle, et le courant inductif est modifié en modifiant l'angle de conduction du thyristor, contrôlant ainsi la sortie réactive de l'ensemble du dispositif ;
Principaux avantages : vitesse de réponse rapide, réglage en continu, peut compenser à la fois la puissance réactive capacitive et la puissance réactive inductive ;
Principaux inconvénients : encombrement important, coût élevé et, pour la plupart des utilisateurs professionnels, la puissance réactive inductive n’est pas nécessaire ;
Occasions applicables : principalement utilisé dans l'acier, les chemins de fer électrifiés et les systèmes de transmission et de transformation d'énergie ;
(7) Réacteur à commande magnétique
Principe de base : Le courant de l'inducteur est modifié en contrôlant l'amplitude du courant d'excitation et la saturation du noyau à travers le thyristor, contrôlant ainsi la sortie réactive de l'ensemble du dispositif ;
Principaux avantages : réponse dynamique, régulation en continu, compensation bidirectionnelle, faible tension de tenue des thyristors, pas besoin de connexion série à plusieurs étages et faible génération d'harmoniques ;
Principaux inconvénients : temps de réponse légèrement plus lent que le TCR, bruit élevé ;
Occasions applicables : présente un avantage dans les systèmes à haute tension ;
(8) Compensation en série
Principe de base : les groupes de condensateurs en série sont utilisés pour compenser l'inductance des lignes de transmission afin d'améliorer la capacité de transmission et la stabilité des lignes. Les condensateurs en série peuvent également ajuster la répartition de charge des lignes parallèles ;
Principaux avantages : peut compenser efficacement la chute de tension de ligne et réduire les pertes de ligne ;
Principaux inconvénients : compensation fixe, réactance capacitive non modifiable et peut provoquer une résonance sous-synchrone ;
Occasions applicables : utilisé pour les lignes de transmission ;
(9) Compensation série contrôlable
Principe de base : une branche d'inductance contrôlée par thyristor est connectée en parallèle aux deux extrémités de la compensation du condensateur série, et le courant d'inductance est modifié en modifiant l'angle de déclenchement du thyristor, contrôlant ainsi le changement de l'impédance équivalente du circuit parallèle LC ;
Principaux avantages : peut compenser efficacement la chute de tension de ligne et réduire la perte de ligne, et peut ajuster dynamiquement la réactance capacitive pour éviter la résonance sous-synchrone ;
Principaux inconvénients : encombrement important, coût élevé ;
Occasions applicables : utilisé pour les lignes de transmission ;
(10) Régulation de tension et de capacité
Principe de base : connecter le dispositif à condensateur parallèle au côté secondaire du régulateur de tension et modifier la capacité de compensation de l'ensemble du dispositif en ajustant la tension de tenue du condensateur ;
Principaux avantages : pas besoin de regroupement, pas besoin de commutation de commutateurs et plus de niveaux de compensation ;
Principaux inconvénients : ajout de transformateurs et mise en place de salles de transformateurs ;
(11) Générateur VAR statique
Principe de base : utilisation de l'IGB Le convertisseur autocommuté composé de T fournit un courant réactif avancé et retardé pour la compensation grâce à la technologie d'inversion de l'alimentation en tension ;
Principaux avantages : réponse dynamique rapide, régulation en continu, compensation bidirectionnelle, pas besoin de condensateurs de grande capacité et faible encombrement ;
Principaux inconvénients : difficile à contrôler et à entretenir, pertes élevées et coût élevé ;
Occasions applicables : mode de compensation de puissance réactive de l’électronique de puissance ;
(12) Filtre actif
Principe de base : Contrôler le convertisseur PWM pour injecter un courant égal et opposé aux composantes harmoniques et réactives détectées dans le système d'alimentation afin de filtrer les harmoniques et de compenser dynamiquement la puissance réactive ;
Principaux avantages : réponse dynamique rapide, régulation en continu, compensation bidirectionnelle, pas besoin de condensateurs et de réactances de grande capacité, faible encombrement ;
Principaux inconvénients : difficile à contrôler et à entretenir, pertes élevées, coût élevé, faible capacité ;
Occasions applicables : déjà utilisé dans les chemins de fer à basse tension, les usines de papier et les aciéries ;
(13) Contrôleur de flux de puissance intégré
Principe de base : une tension alternative générée par un convertisseur à thyristor est connectée en série et superposée à la tension de phase de la ligne de transmission, de sorte que son amplitude et son angle de phase peuvent être modifiés en continu, permettant ainsi une régulation précise de la puissance active et réactive de la ligne ;