SVC - Kompensatory statyczne do poprawy jakości energii elektrycznej w sieciach przemysłowo-rozdzielczych W celu ograniczenia wpływu odbiorców zakłócających na jakość energii elektrycznej, a tym samym dla stabilizacji parametrów ją charakteryzujących można wykorzystać układy statycznych kompensatorów mocy biernej SVC (Static Var Compensator). W ogólnym przypadku są to układy zawierające dławiki lub / i kondensatory sterowane tyrystorowo włączane do węzła sieci elektroenergetycznej. Można je traktować jako równoległą regulowaną susceptancję. Tyrystory stanowią w obwodzie element łączeniowy.

Istotny wpływ na jakość energii mają odbiorcy eksploatujący odbiorniki nieliniowe.
Powodują one w sieciach zasilających:

• odkształcenie prądów, a tym samym napięcia w węzłach sieci - wyższe harmoniczne
• wahania napięcia na skutek szybkozmiennego poboru mocy mocy
• zjawiska migotania światła
• zapotrzebowanie na moc bierną

Powyższe problemy można wyeliminować z sieci stosując urządzenia SVC. Urządzenia projektowane są indywidualnie do każdego problemu klienta w oparciu o typowe komponenty.
Wiele z powyższych problemów może wystąpić jednocześnie. Optymalne rozwiązania opracowane są po przeprowadzanych analizach technicznych i ekonomicznych.

PRZYKŁADOWO:

1. Harmoniczne można wyeliminować poprzez filtry. Są to układy kondensatorowo-dławikowe, kondensatory dostarczają niezbędnej mocy biernej korygując współczynnik mocy, cały układ L-C redukuje harmoniczne do poziomu dopuszczalnego
2. Wahania napięcia ogranicza się poprzez zastosowanie sterowanych tyrystorowo dławików i kondensatorów
3. Zjawisko migotania światła z powodu szybko zmieniającego się obciążenia można rozwiązać poprzez tyrystorowo sterowane dławiki
4. NIezrównoważone obciążenie mocą bierną można ograniczyć stosując tyrystorowo sterowane kondensatory i dławiki

W materiałach otrzymanych z NOKII zaprezentowano rozwiązanie do kompensacji pieca łukowego.
W stalowni przy użyciu SVC osiągnięto następującą poprawę:

• wahania napięcia zmniejszono o 80 %
• zwiększył się poziom napięcia
• przy zwiększonym poziomie napięcia polepszyła się wydajność produkcji będąca wynikiem skróconego czasu topienia w piecach łukowych
• zapewniono odpowiedni współczynnik mocy
• ustabilizowano łuki w piecach w wyniku czego powstały oszczędności w zużyciu eletrod grafitowych
• za pomocą filtrów zmniejszono do poziomu dopuszczalnego harmoniczne w sieci zasilającej wprowadzane przez piece łukowe

DANE WYMAGANE DO ZAPROJEKTOWANIA KOMPENSATORA

Kompensatory statyczne produkuje się indywidualnie - każdy odpowiada określonemu przeznaczeniu i korzyściom ekonomicznym.
Do zaprojektowania układu SVC potrzebne są następujące informacje:

• schemat instalacji, do której kompensator ma być podłączony
• moc zwarciowa w punkcie wspólnego łączenia i zakres ewentualnej zmiany
• informacja o odchyleniach mocy biernej i/lub odpowiadającego obciążenia
• szczegóły o istniejących harmonicznych (analiza parametrów sieciowych)
• ograniczenia projektowe np. dopuszczalne wahania napięcia, dopuszczalny poziom harmonicznych, wymagania odnośnie mocy biernej i ewentualna prędkość sterowania
• jakiekolwiek dodatkowe lub specjalne wymagania dotyczące kompensatora
• warunki otoczenia

Układy kompensatorów mogą zawierać następujące elementy:

• dławiki sterowane tyrystorowo TCR (Thyristor Controlled Reactors)
• stałe baterie kondensatorów FC (Fixed Capacitor)
• kondensatory załączone tyrystorowo TSC (Thyristor Switched Capacitor)

W praktyce występują różne rozwiązania kompensatorów, których własności znacznie się różnią.
Do najczęściej stosowanych układów należą:

• kompensator ze stałą baterią kondensatorów i regulowanym prądem dławika typu FC/TCR
• kompensatory z załączanymi skokowo stopniami baterii kondensatorów typu TSC

Sterowanie i filtracja mocy biernej przy użyciu 4 stopniowej baterii tyrystorowej (TSC)

Sterowanie i filtracja przy użyciu SVC

SVC dla pieca łukowego - typowy schemat połączeń