對于工業和商業配電系統,無功補償是確保系統高效、穩定運行的重要環節。目前主流的解決方案有兩種:一是技術成熟、應用廣泛的傳統電容器組,二是響應速度更快的靜止無功發生器(SVG)。這兩者本質差異在于SVG通常適用于負載存在快速波動的場景中,而電容器組則主要應用在負載穩定的場景中。
一、 傳統電容器的能耗主要來源于內部材料的固有損耗。
電容器的介質損耗:理想電容器不消耗有功功率,但在實際應用中仍舊會產生損耗,一般用介質損耗角正切值(tanδ)表示。根據國家標準 GB/T 12747.1-2017,在20℃和額定電壓下,tanδ應不超過0.0025(即0.25%)。舉例來說,一套200kvar的電容器,其穩態介質損耗通常低于0.5kW。
二、 SVG的能耗主要以主動開關損耗為主
SVG作為大功率電力電子設備,其能耗機理截然不同,屬于主動型損耗,其能耗主要來源于:開關損耗與導通損耗。
綜合來看,SVG的自身功耗通常占其額定容量的2%至3%。一臺200kvar的SVG,其自身耗電就可能達到4kW至6kW,遠高于傳統電容器組。
三、 耗電對比
從耗電角度看:電容器組的自身損耗遠低于SVG,大約是SVG的 1/20到1/10。容量相等的情況下,如果僅考慮設備自身的運行電費,電容器組更為省電。
四、結論
SVG相比電容器組耗電量更大,并且前期投入成本高,運行成本高,對于負載穩定的用戶而言,傳統電容補償技術成熟、維護簡便,仍然是較優的選擇。SVG 則更適用于負載快速波動且注重長期綜合能效的大型工業用戶。
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