Ein Blindleistungskompensationsgerät, auch Leistungsfaktorkorrekturgerät genannt, ist in einem Energiesystem unverzichtbar.Seine Hauptfunktion besteht darin, den Leistungsfaktor des Versorgungs- und Verteilungssystems zu verbessern und dadurch die Nutzungseffizienz der Übertragungs- und Umspannwerksausrüstung zu erhöhen, die Energieeffizienz zu verbessern und die Stromkosten zu senken.Darüber hinaus kann die Installation dynamischer Blindleistungskompensationsgeräte an geeigneten Stellen in Fernübertragungsleitungen die Stabilität des Übertragungssystems verbessern, die Übertragungskapazität erhöhen und die Spannung am Empfangsende und im Netz stabilisieren. Blindleistungskompensationsgeräte wurden durchlaufen mehrere Entwicklungsstadien.In den Anfängen waren synchrone Phasenvorläufer die typischen Vertreter, die jedoch aufgrund ihrer Größe und hohen Kosten nach und nach ausgemustert wurden.Die zweite Methode war die Verwendung von Parallelkondensatoren, deren Hauptvorteile niedrige Kosten sowie einfache Installation und Verwendung waren.Diese Methode erfordert jedoch die Behebung von Problemen wie Oberschwingungen und anderen Problemen mit der Stromqualität, die im System auftreten können, und die Verwendung reiner Kondensatoren ist seltener geworden. Derzeit ist die Reihenkondensatorkompensationsvorrichtung eine weit verbreitete Methode zur Verbesserung des Leistungsfaktors.Wenn die Last des Benutzersystems eine kontinuierliche Produktion ist und die Laständerungsrate nicht hoch ist, wird im Allgemeinen empfohlen, den Festkompensationsmodus mit Kondensatoren (FC) zu verwenden.Alternativ kann ein automatischer, über Schütze gesteuerter und stufenweise schaltender Kompensationsmodus eingesetzt werden, der sowohl für Mittel- als auch für Niederspannungsversorgungs- und -verteilungssysteme geeignet ist. Zur schnellen Kompensation bei schnellen Lastwechseln oder Stoßbelastungen, wie z. B. beim Mischen in der Gummiindustrie Bei Maschinen, bei denen sich der Bedarf an Blindleistung schnell ändert, stoßen herkömmliche Systeme zur automatischen Blindleistungskompensation, die Kondensatoren verwenden, an ihre Grenzen.Wenn die Kondensatoren vom Stromnetz getrennt werden, liegt zwischen den beiden Polen des Kondensators eine Restspannung an.Die Höhe der Restspannung kann nicht vorhergesagt werden und erfordert eine Entladezeit von 1-3 Minuten.Daher muss zwischen der Wiederverbindung mit dem Stromnetz gewartet werden, bis die Restspannung auf unter 50 V gesunken ist, was zu einem Mangel an schneller Reaktion führt.Darüber hinaus erfordern LC-abgestimmte Filterkompensationsgeräte, die aus Kondensatoren und Drosseln bestehen, aufgrund des Vorhandenseins einer großen Menge an Oberschwingungen im System eine große Kapazität, um die Sicherheit der Kondensatoren zu gewährleisten. Sie können jedoch auch zu einer Überkompensation führen und das System beeinträchtigen werden kapazitiv. Somit ist der statische Var-Kompensator (SVC) wurde geboren.Der typische Vertreter von SVC besteht aus einem Thyristor-gesteuerten Reaktor (TCR) und einem Festkondensator (FC).Das wichtige Merkmal des statischen Blindleistungskompensators ist seine Fähigkeit, die Blindleistung des Kompensationsgeräts kontinuierlich anzupassen, indem der Auslöseverzögerungswinkel der Thyristoren im TCR gesteuert wird.SVC wird hauptsächlich in Mittel- bis Hochspannungsverteilungssystemen eingesetzt und eignet sich besonders für Szenarien mit großer Belastbarkeit, schweren Oberschwingungsproblemen, Stoßbelastungen und hohen Lastwechselraten, wie z. B. Stahlwerke, Gummiindustrie, Nichteisenmetallurgie, Metallverarbeitung und Hochgeschwindigkeitsschienen. Mit der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie, insbesondere dem Aufkommen von IGBT-Geräten und Fortschritten in der Steuerungstechnik, ist eine andere Art von Blindleistungskompensationsgeräten entstanden, die sich von den herkömmlichen auf Kondensatoren und Drosseln basierenden Geräten unterscheiden .Hierbei handelt es sich um den Static Var Generator (SVG), der die PWM-Steuerungstechnologie (Pulsweitenmodulation) nutzt, um Blindleistung zu erzeugen oder zu absorbieren.SVG erfordert keine Impedanzberechnung des Systems, wenn es nicht verwendet wird, da es Brückenwechselrichterschaltungen mit Multilevel- oder PWM-Technologie verwendet.Darüber hinaus bietet SVG im Vergleich zu SVC die Vorteile einer geringeren Größe, einer schnelleren kontinuierlichen und dynamischen Glättung der Blindleistung sowie der Fähigkeit, sowohl induktive als auch kapazitive Leistung zu kompensieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. August 2023