정적 VAR 보상기

Static VAR compensator

정적 VAR 보상기(SVC)는 고전압 송전 [1][2]네트워크에 고속의 무효 전력을 제공하기 위한 전기 디바이스 세트입니다.SVC는 Flexible AC 트랜스미션시스템[3][4] 디바이스 패밀리의 일부로서 전압, 역률, 고조파 및 시스템 안정화를 조절합니다.정적 VAR 보상기에는 (내부 스위치 기어 이외의) 중요한 가동 부품이 없습니다.SVC가 발명되기 전에 역률 보상은 동기식 콘덴서 또는 스위치식 콘덴서 [5]뱅크와 같은 대형 회전 기계의 보존이었습니다.

SVC는 자동 임피던스 매칭 디바이스로 시스템을 유니티 역률에 가깝게 하도록 설계되어 있습니다.SVC는 주로 다음 두 가지 상황에서 사용됩니다.

  • 전원 시스템에 연결되어 전송 전압("변속기 SVC")을 조절합니다.
  • 대규모 산업 부하에 가까운 접속으로 전력 품질 향상('산업용 SVC')

전송 어플리케이션에서는 SVC를 사용하여 그리드 전압을 조절합니다.전력 시스템의 무효 부하가 용량성(선행)인 경우, SVC는 사이리스터 제어형 원자로를 사용하여 시스템의 VAR을 소비하여 시스템 전압을 낮춘다.유도(래깅) 상태에서는 캐패시터 뱅크가 자동으로 전환되므로 높은 시스템 전압을 제공합니다.캐패시터 뱅크 스텝과 함께 연속 가변형 사이리스터 제어 리액터를 접속함으로써 최종 결과는 연속 가변 유도 또는 지연 파워가 된다.

산업용 애플리케이션에서 SVC는 일반적으로 아크로와 같이 높고 빠르게 변화하는 부하 근처에 배치되어 깜박이는 [1][6]전압을 부드럽게 합니다.

묘사

원칙

일반적으로 SVC는 하나 이상의 고정 또는 개폐식 션트 캐패시터 또는 원자로 뱅크로 구성되며, 그 중 적어도 하나의 뱅크는 사이리스터에 의해 스위칭된다.SVC 작성에 사용할 수 있는 요소는 일반적으로 다음과 같습니다.

전형적인 SVC 구성의 1라인 다이어그램.여기에서는 사이리스터 제어형 원자로, 사이리스터 스위치드 콘덴서, 고조파 필터, 기계 스위치드 콘덴서 및 기계 스위치드 원자로를 사용한다.

사이리스터에 의해 스위칭되는 위상각변조에 의해 리액터는 회로에 가변적으로 스위칭되어 전기 [2]네트워크에 연속 가변 VAR 주입(또는 흡수)을 제공할 수 있다.이 구성에서는 콘덴서에 의해 저전압 제어가 제공되며, 사이리스터 제어형 원자로는 원활한 제어를 제공합니다.사이리스터 제어 캐패시터 [7]전환으로 보다 원활한 제어와 유연성을 제공할 수 있습니다.

델타 연결로 표시된 사이리스터 제어식 원자로(TCR)
델타 연결로 표시된 TSC(사이리스터 스위치드 캐패시터)

사이리스터는 전자적으로 제어됩니다.사이리스터는 모든 반도체와 마찬가지로 열을 발생시키고,[5] 이를 냉각하기 위해 일반적으로 탈이온수가 사용됩니다.이러한 방식으로 회로에 무효 부하를 절단하면 바람직하지 않은 홀수 차수의 고조파가 주입되므로 일반적으로 파형을 부드럽게 하기 위해 고출력 필터 뱅크가 제공됩니다.필터 자체는 정전용량이므로 MVAR도 전원 시스템으로 내보냅니다.

정밀한 전압 조절이 필요한 경우에는 보다 복잡한 배열이 실용적입니다.전압 조절은 폐쇄 루프 컨트롤러를 [7]통해 제공됩니다.원격 감시 제어 및 전압 설정점의 수동 조정도 일반적입니다.

연결

일반적으로 정적 VAR 보정은 라인 전압에서는 이루어지지 않습니다.변압기 뱅크는 전송 전압(예를 들어 230kV)을 훨씬 낮은 레벨(예를 들어 9.0kV)[5]로 낮춥니다.낮은 전압과 관련된 높은 전류를 처리하기 위해서는 도체가 매우 커야 하지만 SVC에 필요한 컴포넌트의 크기와 수를 줄일 수 있습니다.기존 중압 버스바가 존재할 수 있는 전기 아크로와 같은 산업용 정적 VAR 보상기(예: 33kV 또는 34.5kV)에서는 변압기 비용을 절감하기 위해 정적 VAR 보상기를 직접 연결할 수 있습니다.

SVC의 또 다른 공통접속점은 하나의 전송전압을 다른 전압에 접속하기 위해 사용되는 Y접속 자동변압기의 델타 3차 권선입니다.

SVC의 동적 특성은 직렬 및 역병렬로 연결된 사이리스터를 사용하여 "사이리스터 밸브"를 형성한다.보통 직경이 수 인치인 디스크 모양의 반도체는 보통 "밸브 하우스" 안에 위치합니다.

이점

SVC가 단순한 기계적으로 교환되는 보상 체계에 비해 갖는 주된 장점은 시스템 [7]전압의 변화에 대한 거의 즉각적인 응답이다.이러한 이유로 필요할 때 신속하게 제공할 수 있는 무효 전력 보정을 최대화하기 위해 제로 포인트에 가까운 위치에서 작동하는 경우가 많습니다.

일반적으로 동기식 [7]응축기와 같은 동적 보상 체계보다 저렴하고, 용량이 크고, 속도가 빠르고, 신뢰성이 높습니다.단, 스태틱 VAR 보상기는 기계적으로 교환되는 캐패시터보다 비용이 비싸기 때문에 많은 시스템 오퍼레이터는 2개의 테크놀로지를 조합하여(때로는 같은 설치로), 스태틱 VAR 보상기를 사용하여 빠른 변경을 지원하고 기계적으로 교환되는 캐패시터를 사용하여 안정된 상태의 VAR을 제공합니다.

「 」를 참조해 주세요.

유사한 디바이스에는 Static Synchronous Compensator(STATCOM)와 Unified Power Flow Controller(UPFC)가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b De Kock, Jan; Strauss, Cobus (2004). Practical Power Distribution for Industry. Elsevier. pp. 74–75. ISBN 978-0-7506-6396-0.
  2. ^ a b Deb, Anjan K. (2000-06-29). Power Line Ampacity System. CRC Press. pp. 169–171. ISBN 978-0-8493-1306-6.
  3. ^ 송, Y.H., 존스, A.T. 플렉시블 AC 전송 시스템입니다IEE. ISBN 0-85296-771-3.
  4. ^ Hingorani, N.G. & Gyugyi, L. 사실의 이해 - 플렉시블 AC 트랜스미션 시스템의 개념과 테크놀로지IEEE. ISBN 0-7803-3455-8.
  5. ^ a b c Ryan, H.M. (2001). High Voltage Engineering and Testing. IEE. pp. 160–161. ISBN 978-0-85296-775-1.
  6. ^ Arrillaga, J.; Watson, N. R. (2003-11-21). Power System Harmonics. Wiley. p. 126. ISBN 978-0-470-85129-6.
  7. ^ a b c d Padiyar, K. R. (1998). Analysis of Subsynchronous Resonance in Power Systems. Springer. pp. 169–177. ISBN 978-0-7923-8319-2.