تلعب تعويضات القدرة التفاعلية، والتي يشار إليها باسم التعويض التفاعلي، دورًا في تحسين معامل القدرة لشبكة الطاقة في نظام إمداد الطاقة، وتقليل خسائر محولات إمداد الطاقة وخطوط النقل، وتحسين كفاءة إمداد الطاقة، وتحسين بيئة إمداد الطاقة. لذلك، فإن أجهزة تعويضات القدرة التفاعلية تحتل مكانة لا غنى عنها ومهمة للغاية في نظام إمداد الطاقة.
إن الاختيار المعقول لأجهزة التعويض يمكن أن يقلل من خسائر الشبكة ويحسن جودة شبكة الطاقة. وعلى العكس من ذلك، فإن الاختيار أو الاستخدام غير السليم قد يتسبب في العديد من العوامل مثل نظام إمداد الطاقة وتقلبات الجهد وزيادة التوافقيات. اليوم، سيقدم المحرر 13 نوعًا من طرق تعويض القدرة التفاعلية ومزاياها وعيوبها.
(1) منظم الطور المتزامن
المبدأ الأساسي: تعمل المحركات المتزامنة بدون تحميل، وتنبعث منها طاقة تفاعلية حثية عند الإفراط في الإثارة؛ وتمتص الطاقة التفاعلية الحثية عند نقص الإثارة؛
المزايا الرئيسية: يمكنها إصدار طاقة تفاعلية حثية وامتصاص طاقة تفاعلية حثية؛
العيوب الرئيسية: الخسارة الكبيرة، والضوضاء العالية، وسرعة الاستجابة البطيئة، وصيانة الهيكل المعقدة؛
المناسبات القابلة للتطبيق: لا يزال هناك عدد قليل من التطبيقات في محطات الطاقة.
(3) التعويض في الموقع
المبدأ الأساسي: بشكل عام، يتم توصيل المكثف مباشرة بالتوازي مع محول المحرك، ويتقاسم الاثنان خزانة التبديل؛
المزايا الرئيسية: يمكن للتعويض النهائي تقليل فقدان الخط؛
العيوب الرئيسية: عدد كبير من الوحدات والاستثمار الكبير؛
المناسبات القابلة للتطبيق: المزيد من التطبيقات في محطات المياه ومصانع الأسمنت؛
(3) التعويض المركزي
المبدأ الأساسي: يتم التثبيت مركزيًا على ناقل النظام، وعادةً ما يتم إعداد خزانة تبديل منفصلة؛
المزايا الرئيسية: يمكن تعويض المحطة الفرعية بأكملها، والاستثمار صغير نسبيًا؛
العيوب الرئيسية: التعويض ثابت بشكل عام، قد يحدث تعويض زائد عندما يكون الحمل منخفضًا؛
المناسبات القابلة للتطبيق: مناسبة للأنظمة ذات تقلبات الحمل الصغيرة؛
(4) التعويض التلقائي (مكثف التبديل الميكانيكي)
المبدأ الأساسي: استخدام المفاتيح الميكانيكية (المقاولات، قواطع الدائرة) لتبديل المكثفات وفقًا لتعليمات وحدة التحكم في معامل القدرة؛
المزايا الرئيسية: يمكن ضبط خرج الطاقة التفاعلية تلقائيًا للحفاظ على توازن الطاقة التفاعلية للنظام، والتكنولوجيا الناضجة، والمساحة الصغيرة، والتكلفة المنخفضة؛
العيوب الرئيسية: زمن استجابة بطيء، محدود بوقت تفريغ المكثف؛
المناسبات القابلة للتطبيق: حاليًا طريقة التعويض السائدة، وتلبية احتياجات معظم مستخدمي الصناعة؛
(5) مكثف تبديل الثايرستور
المبدأ الأساسي: استخدام مجموعة صمام الثايرستور لتبديل المكثفات من الصفر وفقًا لتعليمات وحدة التحكم في معامل القدرة؛
المزايا الرئيسية: سرعة استجابة سريعة، لا يوجد تيار اندفاع، لا تأثير؛
العيوب الرئيسية: مساحة كبيرة، تكلفة عالية؛
المناسبات القابلة للتطبيق: تستخدم في الغالب في الأماكن التي يتغير فيها الحمل بسرعة، مثل الموانئ؛
(6) مفاعل يتم التحكم فيه بواسطة الثايرستور
المبدأ الأساسي: يتكون بشكل عام من مكثف مواز ثابت ومفاعل مواز يتم التحكم فيه بواسطة الثايرستور بالتوازي، ويتم تغيير التيار الحثي عن طريق تغيير زاوية التوصيل للثايرستور، وبالتالي التحكم في الناتج التفاعلي للجهاز بأكمله؛
المزايا الرئيسية: سرعة الاستجابة السريعة، التعديل المستمر، يمكن تعويض كل من القدرة التفاعلية السعوية والقدرة التفاعلية الحثية؛
العيوب الرئيسية: مساحة كبيرة، تكلفة عالية، وبالنسبة لمعظم المستخدمين من الشركات، لا توجد حاجة إلى طاقة تفاعلية حثية؛
المناسبات القابلة للتطبيق: تستخدم في الغالب في الفولاذ والسكك الحديدية الكهربائية وأنظمة نقل الطاقة وتحويلها؛
(7) المفاعل المتحكم فيه مغناطيسيا
المبدأ الأساسي: يتم تغيير تيار المحث عن طريق التحكم في حجم تيار الإثارة وتشبع القلب عبر الثايرستور، وبالتالي التحكم في الناتج التفاعلي للجهاز بأكمله؛
المزايا الرئيسية: الاستجابة الديناميكية، التنظيم المستمر، التعويض ثنائي الاتجاه، جهد تحمل الثايرستور المنخفض، عدم الحاجة إلى اتصال متسلسل متعدد المراحل، وتوليد التوافقيات الصغيرة؛
العيوب الرئيسية: وقت استجابة أبطأ قليلاً من TCR، ضوضاء عالية؛
المناسبات القابلة للتطبيق: لها ميزة في أنظمة الجهد العالي؛
(8) تعويض السلسلة
المبدأ الأساسي: تُستخدم مجموعات المكثفات المتسلسلة للتعويض عن محاثة خطوط النقل لتحسين سعة النقل واستقرار الخطوط. كما يمكن للمكثفات المتسلسلة ضبط توزيع الحمل للخطوط المتوازية؛
المزايا الرئيسية: يمكن تعويض انخفاض جهد الخط بشكل فعال وتقليل فقدان الخط؛
العيوب الرئيسية: التعويض الثابت، لا يمكن تغيير المفاعلة السعوية، وقد يسبب رنينًا دون التزامن؛
المناسبات القابلة للتطبيق: تستخدم لخطوط النقل؛
(9) تعويض السلسلة القابلة للتحكم
المبدأ الأساسي: يتم توصيل فرع المحث الذي يتم التحكم فيه بواسطة الثايرستور بالتوازي عند كلا طرفي تعويض المكثف المتسلسل، ويتم تغيير تيار المحث عن طريق تغيير زاوية تشغيل الثايرستور، وبالتالي التحكم في تغيير المعاوقة المكافئة للدائرة الموازية LC؛
المزايا الرئيسية: يمكن تعويض انخفاض جهد الخط بشكل فعال وتقليل فقدان الخط، ويمكن ضبط المفاعلة السعوية ديناميكيًا لمنع الرنين دون التزامن؛
العيوب الرئيسية: مساحة كبيرة، تكلفة عالية؛
المناسبات القابلة للتطبيق: تستخدم لخطوط النقل؛
(10) تنظيم الجهد والسعة
المبدأ الأساسي: قم بتوصيل جهاز المكثف الموازي بالجانب الثانوي لمنظم الجهد، وقم بتغيير سعة التعويض للجهاز بأكمله عن طريق ضبط جهد تحمل المكثف؛
المزايا الرئيسية: لا حاجة للتجميع، ولا حاجة لمفاتيح التبديل، ومستويات تعويض أكثر؛
العيوب الرئيسية: إضافة المحولات، وإنشاء غرف المحولات؛
(11) مولد VAR ثابت
المبدأ الأساسي: استخدام IGB يوفر المحول المبدل ذاتيًا المكون من T تيارًا تفاعليًا رائدًا ومتأخرًا للتعويض من خلال تقنية عكس مصدر طاقة الجهد؛
المزايا الرئيسية: استجابة ديناميكية سريعة، وتنظيم مستمر، وتعويض ثنائي الاتجاه، وعدم الحاجة إلى مكثفات ذات سعة كبيرة، وبصمة صغيرة؛
العيوب الرئيسية: صعوبة التحكم والصيانة، والخسائر العالية، والتكلفة العالية؛
المناسبات القابلة للتطبيق: وضع تعويض القدرة التفاعلية للإلكترونيات الكهربائية؛
(12) مرشح نشط
المبدأ الأساسي: التحكم في محول PWM لحقن تيار مساوٍ ومعاكس للمكونات التوافقية والتفاعلية المكتشفة في نظام إمداد الطاقة لتحقيق تصفية التوافقيات والتعويض ديناميكيًا عن الطاقة التفاعلية؛
المزايا الرئيسية: استجابة ديناميكية سريعة، تنظيم مستمر، تعويض ثنائي الاتجاه، لا حاجة لمكثفات ومفاعلات ذات سعة كبيرة، مساحة صغيرة؛
العيوب الرئيسية: صعوبة التحكم والصيانة، الخسارة العالية، التكلفة العالية، القدرة الصغيرة؛
المناسبات القابلة للتطبيق: تستخدم بالفعل في السكك الحديدية ذات الجهد المنخفض، ومصانع الورق، ومصانع الصلب؛
(13) وحدة تحكم تدفق الطاقة المتكاملة
المبدأ الأساسي: يتم توصيل الجهد المتردد الذي يتم توليده بواسطة محول الثايرستور على التوالي وفرضه على جهد الطور لخط النقل، بحيث يمكن تغيير سعته وزاوية طوره بشكل مستمر، وبالتالي تحقيق التنظيم الدقيق للقدرة النشطة والتفاعلية للخط؛