©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net高电压技术第36卷第3期2010年3月31日HighVoltageEngineering,Vol.36,No.3,Mar.31,2010点焊机三相不平衡负荷的静止无功补偿李兰芳1,刘开培1,李建奇2(1.武汉大学电气工程学院,武汉430072;2.中南林业科技大学,武汉410004)摘要:为了提高对三相不平衡负荷电能质量问题的有效治理,介绍了基于同步对称分量法的不平衡负荷的补偿方法,并研究了具有分相补偿能力的静止无功补偿装置(SVC)。通过对汽车工业点焊机负荷的实测数据介绍了三相不平衡负荷的电能质量问题,并针对点焊机的不平衡补偿进行了动态模拟试验。试验结果表明,设计的不平衡负荷补偿装置不仅具有较好的动态跟踪性能,且具有良好的补偿效果,值得在实际工程应用中推广。关键词:电能质量;不平衡负荷;静止无功补偿;对称分量法;补偿电纳;功率因数;不平衡度中图分类号:TM531文献标志码:A文章编号:100326520(2010)0320810206基金资助项目:国家自然科学基金(50677048);湖南省自然科学基金(2009FJ3049)。ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(50677048),HunanProvincialNaturalScienceFoundationofChina(2009FJ3049).SVCforThree2phaseUnbalancedLoadofSpotWeldingMachineLILan2fang1,LIUKai2pei1,LIJian2qi2(1.SchoolofElectricalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2.CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Wuhan410004,China)Abstract:Toimprovetheefficiencyofthepowerqualitycontrolforthree2phaseunbalancedload,themethodofcompensationbasedonsynchronoussymmetricalcomponentforunbalancedloadisintroduced.AndtheSVCwiththeabilityofcontrollingsinglephaseisresearched.Thepowerqualityofunbalancedloadisproposedbythetestingdataofspotweldingdeviceofautomobileindustry.Moreover,dynamicsimulatingexperimentofunbalancedcompen2sationforspotweldingdeviceispresented.TheexperimentalresultsdemonstratethattheSVCdeviceforthecom2pensationofunbalancedloadhasthequalityofbothgooddynamictrackingperformanceandfavorablecompensationeffect,sothatitisworthwhiletobewidelyusedinpowerengineering.Keywords:powerquality;unbalancedload;SVC;symmetricalcomponentmethod;compensatorysusceptance;powerfactor;imbalancedegree0引言常见的三相不平衡负荷主要有冶金行业的交流电弧炉、电气化铁路及汽车工业的点焊机群等,这些不对称干扰性负荷引起严重的电压波动及闪变、产生大量的高次谐波、造成严重三相不平衡等电能质量问题。减小不对称负荷引起的系统三相不对称方法有多种,如将不对称负荷分散到不同供电点,以减少集中连接造成不对称度超标问题;将不对称负荷合理平均分配到各相,尽量使其对称化;或将不对称负荷接到更高电压等级上供电,以使连接点的短路容量足够大。但这些方法并不总是能够实现和有效解决问题,往往需要专门采用不对称补偿和治理装置。目前,电力系统不平衡负荷的补偿主要有以下两类,一种是利用晶闸管控制电抗器+固定电容器(TCR+FC)或晶闸管控制电抗器+晶闸管投切电容器(TCR+TSC)结构形式的静止无功补偿装置(SVC)对负荷进行无功和不平衡补偿[125],另一种是利用静止无功发生器(SVG)或有源电力滤波器(APF)等装置对负荷进行无功及不平衡补偿,但由于其控制方法复杂、造价高等原因限制了它的普遍应用。电力工程上常用具有分相补偿能力的SVC来实现对不平衡负荷的补偿[6212]。本文结合汽车工业的点焊机负荷的电能质量问题,阐述了不平衡负荷的补偿方法,并研究了具有分相补偿能力的SVC,针对点焊机的不平衡补偿进行了动态模拟试验。1点焊机的电能质量问题汽车工业点焊设备绝大多数是用380V电源,由二相供电,该类负荷引起系统功率因数低、电压波动和闪变、谐波含量较大以及三相不平衡等电能质量问题,造成焊接质量差、力率罚款、系统损耗增加等影响。点焊机负荷变化极为快速,焊接时间一般为几个至几十个周波,焊接过程引发大量无功功率,导致力率电费罚款,影响变压器出力,增...
