1.2 DVR的基本关系
当供电线路出现电压暂降时,通过串联变压器Ts,DVR向敏感负荷提供补偿电压,其规律为:
式中:u1为敏感负荷额定电压;i1为敏感负荷额定电流;u2为DVR耦合到电网的电压;uDVR为DVR输出电压;Rf,Lf为敏感负荷的等效阻抗;Ku为变压器变比;if为滤波电流;Rf,Lf为LC滤波器的阻抗;Cf为滤波电容;ui为逆变器输出电压。式(7)表明,DVR的补偿电压u2与敏感负荷的额定电压u1之间的关系。
2 三相四线制DVR主电路设计
2.1 供电线路现状
(1)拉丝生产工艺线供电线路为三相四线制。额定电压为AC 380 V(相电压为220 V),一旦发生非对称电压暂降,存在负序和零序电压。
(2)敏感负荷由8台5.5 kW变频电机组成,额定功率约44 kW。
2.2 DVR主电路设计
(1)补偿结构。采用以3个单相桥为基础的分相补偿结构,分相控制,3组逆变单元相互独立,互不影响,其中一相出现问题另外两相仍可继续运行。
(2)变流单元。直流单元由全桥不可控整流桥和滤波器组成,得到直流电压约为335 V。逆变器选用西门子IGBT模块作为开关组件构成电压型逆变电路。考虑谐波或电流畸变,峰值电压为1 200 V。
(3)耦合方式。DVR与供电线路的耦合方式采用串联升压变压器耦合,可将逆变器与电网相隔离,采用升压变压器的目的是降低逆变器直流侧电压等级,提高装置的可靠性。
(4)输出侧滤波器。在DVR装置中,为消除串联变压器耦合方式可能出现的高次谐波,加装了LC滤波器。
(5)储能单元。DVR储能单元采用接在供电线路(网侧)处的不可控整流电路。这种接法的优点是:可为DVR连续提供能量,补偿的持续时间较长,谐波电压较少(和挂在负载侧相比),同时降低了储能单元的成本。
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