Тиристори - це напівпровідникові пристрої, які стали фундаментальними будівельними блоками в сучасних електромережах. Їх здатність переключати і контролювати високі напруги і струми з точністю робить їх незамінними в додатках, починаючи від моторних приводів до передачі HVDC. Одним з найбільш ударних використання тиристорів є корекція коефіцієнта потужності (PFC) і підвищення якості потужності. динамічно управління реактивною потужністю і пом'якшення електричних порушень, системи тиристора допомагають промисловим об'єктам, комунальним господарствам, комерційними будівлями працюють ефективніше, знижують витрати енергії, а також захищають чутливе обладнання від постачання аномалії.

Розуміння фактора живлення та якості живлення

Потужність фактора (PF) є співвідношенням реальної потужності (застрахований в кілватах, кВт) для видимої потужності (кілоелектроелектродвигуни, кВА). Він вказує, наскільки ефективно електрична потужність перетворюється в корисну роботу. PF 1.0 означає, що всі поставляються потужності використовуються продуктивно; нижня ПФ вказує, що порція струму не сприяє роботі, але замість циркуляцій як реактивна потужність. Поганий фактор живлення зазвичай викликаний індуктивними навантаженнями, такими як двигуни, трансформатори, і світлові баласти, які вимагають реактивної потужності для збереження своїх магнітних полів.

Якість живлення, з іншого боку, описує ступінь, до якого напруга, частота і хвильова форма електричного постачання відповідають ідеальні умови. Загальні питання якості електроенергії включають в себе напруги табухи, переходи, гармонічні спотворення і флигер. Погана якість енергії призводить до несправностей обладнання, перегріву, помилки даних в цифрових системах, а також скорочених термінів електричного компонента. Обидва низький коефіцієнт потужності і деградовані якості енергії носять фінансові штрафи: утиліти часто заряджають плату за попит на основі видимої потужності або накладають низькі надбавки, при цьому низька якість енергії підвищує витрати на технічне обслуговування і вдень.

Thyristor-Based Solutions for Power Фактори корекції

Традиційні фіксовані конденсаторні банки забезпечують статичну реактивну компенсацію електроенергії, але вони не можуть адаптуватися до змінених умов навантаження. Тривають це обмеження, що дозволяють швидко, безступінчасте перемикання конденсаторів або реакторів. Це дозволяє система компенсації реагувати на реальний час для варіацій реактивного попиту, зберігаючи коефіцієнт меншості навіть при швидкому коливання навантаження.

Тиристор-Світлодіодні конденсатори (TSC)

Тиристор-свербіжний конденсатор (ТЦК) складається з конденсатора в серії з двонаправленим тиристорним клапаном. Тиристори вводять в нульову точку хвилі напруги, мінімізуючий перемикач транзисторів і струмом щітки. При повороті тільки напругу нуль, банки ТСК можуть додавати ємнісну реактивну потужність плавно і без механічного зносу і дугування, пов'язаної з електромеханічні контактори. Кілька етапів ТНК часто поєднуються, щоб забезпечити дискретні, але дрібнозеровані дії компенсації.

Thyristor-Controlled Reactors (TCR)

Під час конденсаторів подає реактивну потужність, реактори поглинають її. Тиристором керований реактор (ТКР) використовує тиристорний клапан, щоб варіювати ефективний індуктивність, контролюючи кут провідника. Затримуючи кут стрільби відносно хвилі напруги, реактор знімає керовану кількість індуктивного струму. ТКР зазвичай попарюються фіксованими або комутованими конденсаторами, щоб сформувати статичний протиральний компенсатор VAR (SVC), який може якнайшвидше поставляти і поглинати реактивну потужність. Ця комбінація забезпечує безперервний, плавний контроль реактивної потужності з повного ємнісного для повного індуктивного, що робить SVC надзвичайно ефективними

Статичні ВАР-компенсатори (SVC) в дії

SVC є основною програмою технології тиристора для корекції та напруги живлення. Вона зазвичай складається з TCR, декількох TSC-банків, гармонічних фільтрів. Кути тиристорного стрільби регулюється системою управління, яка затримує напругу системи та реактивну потужність. Коли напруга діпс, SVC вводить ємнісну реактивну потужність; коли напруга піднімається, вона поглинає реактивну потужність через TCR. Цей динамічний відгук відбувається в межах одного або двох циклів хвилі AC-хвильової форми, набагато швидше, ніж механічно перемикані конденсатори. SVCs широко розгортаються в сталевих млинах, вітрових господарствах, комунальних печей, нездатних печей, нездатних печей, нездатних печей, нездатних печей, нездатних конденсаторів, нездатних проникних конденсаторів, нездатних конденсаторів, нездатних конденсаторів, нездаткових конденсаторів, нездатних конденсаторів, нездатних конденсаторів, незних конденсаторів, нездат

Тиристори в підвищенні якості електроенергії

За рахунок реактивної компенсації, тиристори відіграють центральну роль у зниженні діапазону порушень якості електроенергії. Їх швидка можливість перемикання дозволяє активно компенсувати гармоніки, напруги та флигер, тим самим покращуючи якість постачання для критичних навантажень.

Активні Harmonic Фільтри (AHF)

Нелінійні навантаження, такі як змінні частоти диски, безперебійні джерела живлення, і випрямлячі ін'єкційні гармонічні струми в систему живлення, спотворення хвилі напруги і виклик перегріву в трансформаторах і моторах. Thyristor‐на основі активних гармонічних фільтрів відчуває гармонічні компоненти струму навантаження і вводять рівних атомопозитів гармонічні струми для скасування їх. Сучасні AHFs використовують пульсове перетворення з швидкісними комутаційними пристроями, такими як IGBTs, але і тимчасори все ще зайняті в потужних додатках, де рейтинги напруги перевищують можливість стандартних IGBT. Наприклад,

Динамічні реставратори напруги (DVR)

Напруга sags - скорочення короткого рівня в напруги RMS - це найбільш поширена потужність, що порушує чутливі процеси виробництва. Динамічний реставратор напруги (DVR) - це серія підключений електроприлад, який вводить компенсуючу напругу для відновлення напруги навантаження на його номінальний рівень під час шагні. Thyristor‐на основі відеореєстраторів використовують швидке перемикання для вставки необхідної напруги менше чверть циклу. За допомогою тиристів для обходу або вставки серії трансформаторів, відеореєстратор може захистити критичні навантаження від sgs, які останні з декількох циклів до декількох секунд. Використання тиристих перемикачів забезпечує високу надійність і забезпечує високу надійність і повністю керовані втрати.

Регулювання напруги та флікерної міграції

Швидкий коливання в реактивному попиті -використаний обладнанням, такими як дугові печі та зварювачі - відтворити напругу флигера, антрополита варіації в світловому виході, що також може вплинути на електронні контролери. Тиристором керовані статичні компенсатори відповідають в межах мілісекундів, щоб пошкодити ці коливання. По поглинанню або введення реактивної потужності при швидкості порушення, SVC і подібних пристроїв забезпечують перепад напруги в допустимих межах, усунення флигера і стабілізацію постачання інших навантажень на одному автобусі.

Додаткові програми та тренди майбутнього

Електротехнічна технологія продовжує розвиватися, і тиристори знаходяться в самому серці багатьох систем наступного покоління. Розвиток високопотужних тиристів, таких як шлюзовий тиристор Gate Turn‐Off (GTO) і інтегрований шлюткомзволений тиристор (IGCT), подовжував діапазон додатків до більш високих частот і покращив продуктивність комутації. Ці пристрої об'єднують низьку напругу на рівній атомадміністрації традиційних тиристів з можливістю відключення через сигнал воріт, що виключає необхідність у складанні ланцюгів.

У сучасних HVDC передачі, лінійно-коммутовані перетворювачі, використовуючи тиристори, залишаються задніми для перерахування навалів живлення на довгих дистанціях і для підключення асинхронних сіток. Аналогічно статичні синхронні компенсатори (STATCOMs) поступово замінюють SVC в деяких додатках, але тиристором на основі SVC залишаються економічно ефективні для дуже високих рейтингів потужності. Дослідження в кремнієвий карбід (SiC) таристори обіцяють навіть більш високу напругу блокування і більш високу температурну операцію, що може призвести до більш компактної і ефективної корекції коефіцієнтів потужності і якості обладнання в майбутньому.

Висновок

Тиристори є незамінними компонентами в квесті для ефективних і надійних електричних систем. Їхня ємність переключати великі струми на високих напругах з точними термінами робить їх ідеальними для корекції енергетичного фактора і підвищення якості потужності. Від тиристора-вишивання конденсаторів банків до повного статичного VAR компенсаторів і активних гармонічних фільтрів, тиристор технології дозволяє динамічні, швидко-активні компенсації, які фіксовані системи не можуть відповідати. Як електричні сітки стають більш складними і попит на якісну потужність зростає, роль тиристорів буде тільки розширюватися. Інженери і менеджери об'єктів, які розуміють можливості і правильне застосування спистором, зниження розчинів може досягати значного економії часу,

Для подальшого читання вкажіть наступні ресурси: