静止型动态无功补偿装置及应用

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10kV静止无功补偿装置svc运行分析及应用

10kV静止无功补偿装置svc运行分析及应用

10kV静止无功补偿装置svc运行分析及应用摘要:由于10kV系统直接面对用户对电压的要求很高,需要有很稳定的电压质量,10kV静止型动态无功补偿装置SVC能很好的解决以上问题,保证对用户可靠稳定的供电。

本文介绍了10kV静止型动态无功补偿装置SVC工作原理,并结合220kV象山站的实际情况,分析本站SVC主要构成,并对比了已安装SVC的母线与安装A VC的母线电压的变化曲线分析其作用。

对SVC装置在运行中出现的故障情况进行统计分析,并提出个人改进建议。

关键词:工作原理主要构成应用异常随着社会的进步,电网对高质量、高可靠性的电能供应提出了越来越高的要求,10kV静止型动态无功补偿装置SVC对10kV系统的安全运行,对提高系统的稳定性和可靠性起着非常重要的作用。

SVC主要包括下面内容:工作原理,主要构成,作用。

1 SVC工作原理SVC(Static Var Compensator)是一个动态的无功源。

SVC的显著特点是能快速,连续地对波动性负荷进行补偿,有效地抑制系统电压波动和闪变。

同时滤除系统中的高次谐波。

并通过分相调整改善系统的三相平衡度。

根据接入电网的要求,它可以向电网提供无功(容性),也可以吸收电网多余的无功(感性)。

把电容器组(通过滤波器组)接入电网,就可以向电网提供无功。

当电网不需要太多的无功时,这此多余的无功,就由一个并联的空心电抗器来吸收。

图1所示为TCR+FC型静补装置(TCR,晶闸管控制电抗器)的原理图。

图中;。

2 220kV象山站SVC设备主要构成深圳供电局首台SVC装置安装于220kV象山站10kV 1M,此静止无功补偿系统SVC装置主要由以下设备构成:(1)开关柜(包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、开关保护);(2)线性(空心)电抗器;(3)可控硅阀组;(4)固定电容器组;(5)滤波器组;(6)阀组冷却水处理系统;(7)SVC二次控制及保护系统。

3 SVC装置的运行特点及应用220kV象山站共有4台主变,每台主变变低有1条母线,共有4条10kV母线,每条母线配置6组电容器组。

浅谈静止无功补偿装置的应用

浅谈静止无功补偿装置的应用

浅谈静止无功补偿装置的应用摘要:详细分析静止无功补偿装置(SVG)的特点,较之传统补偿装置的优越性,根据实际工程项目的特点,确定静止无功补偿装置SVG的选择和应用的原则,并分析其未来的发展趋势。

关键词:静止无功补偿装置SVG 实际应用发展趋势1 系统中无功功率的影响随着工业化程度的提高,土地资源紧张,目前许多企业远离供电负荷中心,一般通过高压架空线传输电能,在传输过程中造成了功率的损耗,特别是在传输无功功率过程中,线路损耗更为明显,因此供电部门要求企业实现就地无功功率平衡,既不输送无功,也不倒送无功功率,对于很多企业建设初期(或负荷性质决定),用电量较小,系统中的充电无功功率问题尤为突出,不仅造成了电能的浪费,同时增加了大量的用电费用,增加了用户的经济负担。

另外,一般变流设备的自然功率因数较低,只有0.7左右,导致系统的功率因数较低,浪费大量能源。

造成供配电系统的电能损耗增加,发配电设备的利用率下降,企业的电费支出增加,降低了企业的经济效益。

综上,大量无功会对用户本身及电网用电设备造成不良影响,这不仅带来运行隐患,威胁电网的安全稳定运行,给其他电气设备的运行带来不利影响,还会造成经济负担,影响经济效益。

2 静止无功补偿装置(SVG)的特点静止无功补偿装置(SVG)可以快速平滑调节无功补偿功率的大小,实现实时补偿,全响应时间小于15ms,达到无过补、无欠补、无谐振、容感性负载-1~1的补偿效果,同时补偿容量不受系统电压跌落影响,提供动态的电压支撑,改善系统的运行性能。

在系统发生短路故障情况下,SVG的动态无功调节能力可以加快故障切除后内部工况的恢复过程;在负载变化情况下,SVG可以使变电站的电压波动明显降低,在系统中用电负荷较小时,可针对系统中的充电无功功率,自动调整输出,提供感性无功,平衡系统中多余的充电无功,对工艺设备及变电站安全运行和稳定电能质量均有很好的作用。

3 静止无功补偿装置(SVG)与传统补偿装置的比较为了更好地选择补偿装置,对静止无功补偿装置(SVG)与传统补偿装置的特点进行详细的对比和分析。

TCR静止型动态无功补偿装置应用

TCR静止型动态无功补偿装置应用

TCR静止型动态无功补偿装置应用摘要:平煤集团天安八矿设有35KV程庄变电站一座,电网35KV/6KV为单母线分段运行,该系统为八矿生产提供电源。

综合考虑该矿供电电网的现状,综合考虑该矿供电电网的现状,TCR静止型动态无功功率补偿及滤波设备将所有冲击负荷及产生谐波电流大的设备集中在6KVⅠ段、Ⅱ段母线统一治理,无论在技术上还是在经济上都是最佳的效果,成为改善区域电网供电质量的最有效方法。

关键词:变电站;TCR;SVC一、概述平煤集团天安八矿设有35KV程庄变电站一座,电网35KV/6KV 为单母线分段运行,该系统为八矿生产提供电源。

其主要负荷主、副井绞车,新副井绞车采用直流电机和电控系统晶闸管直流供电装置。

随着企业生产能力的不断发展,设计规模的扩大,二水平已投入运行。

该矿以前在6KVⅠ段母线侧装设的无功补偿及滤波设备,因设备陈旧老化,且补偿效果差,谐波所造成的的危害也日趋严重,必须加以改进。

在谐波电流较大时,最直接的问题就是使电气测量仪表计量不准确,同样幅值的电压产生的N次电流在电感中为基波电流的1/N,在电容中为基波电流的N倍,常见的现象是继电保护和自动装置的误动作,中断供电。

同时由于波形失真,谐波还造成控制系统的功能紊乱甚至颠覆;随着矿井的扩建,新副井新装两台绞车,原有无功补偿及滤波设备已不能满足该矿生产对无功补偿及滤波方面的要求。

根据对6KVⅡ段母线设备的无功功率及谐波的测试,6KVⅡ段母线上缺少无功功率补偿及滤波,对该矿供电电网的安全性和经济性都十分不利。

综合考虑该矿供电电网的现状,在6KVⅠ、Ⅱ段母线新增一套SVC高压动态无功补偿及滤波装置,把所有冲击负荷及产生谐波电流大的设备集中在6KVⅠ、Ⅱ段母线内综合治理,无论在技术上还是在经济上都是最佳的效果,成为改善区域电网供电质量的最有效方法。

1、目的因此,可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联可控硅的触发角α来控制电抗器吸收的无功功率的值。

静止型动态无功补偿应用技术

静止型动态无功补偿应用技术

静止型动态无功补偿应用技术摘要:无功补偿装置能提高矿井供电系统的功率因数,降低供电变压器及输电线路的损耗,提高供电效率,改善冲击性负荷对电网造成的不利影响,改善供电质量,提高企业经济效益,对提高矿井安全供电具有重要意义。

关键词:无功补偿;功率因数;晶闸管1 概述煤矿大部分用电设备是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,单位为乏(var)。

所谓的“无功功率”并不是“无用功率”,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器不能变压,交流接触器不会吸合。

正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源索取无功功率,如果电网中的无功功率供应不足,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,就不能维持在额定情况下工作,造成端电压下降,从而影响设备的正常运行。

2 无功补偿的意义无功补偿在供电系统中所承担的作用是提高功率因数,降低供电变压器及输电线路的损耗,提高供电效率,改善供电质量。

其的原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路上,能量在两种负荷之间相互交换,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

实质就是把原来由电网提供的无功功率改为由交流电力电容器来提供。

煤矿井下供电系统和用电设备大部分是感性负载,在供电系统中会消耗大量的无功功率,降低系统的功率因素,造成线路电压损失加大和电能损耗增加。

电力电子器件组成的电气自动化控制系统具有非线性和波形非正弦的特点,电源侧电流不仅含有基波,还包含丰富的谐波,电控系统在整个运行期间功率因数偏低(一般在0.2~0.8之间)。

大功率用电设备启动时,无功负荷冲击大,电网电压会产生剧烈的波动,使电网的供电质量恶化,造成电机启动困难或烧毁。

因无功电流的增大会引起供电线路、用电设备绝缘下降,老化,易造成漏电、短路等故障。

3 无功补偿方式比较3.1 MCR型动态无功补偿装置原理是三相饱和电抗器的工作绕组并联在电网上,通过改变饱和电抗器的直流控制绕组的励磁电流,改变铁心的饱和特性,从而改变工作绕组的感抗,达到改变其所吸收的无功功率的目的。

磁阀式静止型动态无功补偿装置原理及在电力系统中的应用

磁阀式静止型动态无功补偿装置原理及在电力系统中的应用

磁阀式静止型动态无功补偿装置原理及在电力系统中的应用该文结合实际工作介绍了静止型动态无功补偿装置(MSVC)的基本原理,MSVC成套设备在实际生产中的运用。

标签:MCR(磁阀式可控电抗器)SVC(静止型动态无功补偿装置)无功补偿1. 前言随着科技日新月异的发展,电力系统中非线性原件的大量使用,对电能质量的影响越来越大,同时国家电网和用户对电能质量的要求也越来越高,国家智能电网的建设等等都需要我们对关系到电能质量的各种因素进行研究,比对,合理使用适合的产品。

目前,无功补偿主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置,其技术存在明显不足之处:如开关(断路器)投切电容器组的调节方式是离散的,不能取得理想的补偿效果【4】;开关投切电容所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。

这就需要从新的思路和角度解决这一难题。

在我厂多年的运行工作中,使用了很多种技术,通过比较使用效果,在此介绍的磁阀式可控电抗器(MCR)型SVC,具有输出谐波小、结构简单、可靠性高,价格低廉,占地面积小、免维护等显著优点,是高压和超高压电网理想的动态无功补偿,电压调节,谐波治理设备。

它由磁阀式可控电抗器、控制器、电容器(C)或滤波器(FC)、晶闸管阀柜构成,下面集中对MCR型SVC作简要阐述。

2、磁阀式可控电抗器(MCR)工作原理磁阀式可控电抗器采用直流助原理,具体为利用附加直流励磁磁化铁芯,改变铁芯磁导率,实现电抗值的连续可调,从而调整磁控电抗器的输出容量,其内部为全静态结构,无运动部件,工作可靠性高。

可控电抗器采用小截面铁芯和极限磁饱和技术,如图四柱铁芯结构,在中间两工作铁芯柱上分布着多个小截面段,在电抗器的整个容量调节范围内,仅有小截面段铁芯磁路工作在饱和区,而大截面段始终工作于未饱和线性区,其上套有线圈。

如图1所示,电抗器中间两工作铁芯分别有小截面段,在整个工作过程中,大截面铁芯段始终不饱和,仅小截面段饱和,且饱和的程度很高。

静止型动态无功补偿装置(SVC)在厂矿企业的应用

静止型动态无功补偿装置(SVC)在厂矿企业的应用

静止型动态无功补偿装置(SVC)在厂矿企业的应用摘要:svc装置目前已广泛应用于冶金、电力、铁路等行业,如果发现运行中高压开关柜有发热现象,应检查柜内铜排连接处是否接触好,可采取涂导电脂等措施减少接触电阻。

关键词:svc装置原理应用中图分类号:u46 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0083-011 静止型动态无功补偿装置(svc)原理概述svc装置主要由可控支路和固定电容器支路并联而成,其主要应用型式是tcr+fc型:tcr支路功能是通过相控电抗器的电流控制相控电抗器输出的感性无功值ql,fc回路一个功能是提供固定的容性无功功率qc,另一个功能是通过电容器与电抗器的串联支路滤除电弧炉产生的主要高次谐波;电弧炉工作时产生负载感性无功用qfz表示,当svc装置系统参数设计合理时,可以使系统的无功功率qs=qc-qfz(随机变化)-ql(响应受控)=定值或0。

图1为我厂110 kv变电站svc装置原理图。

从图1可以看出,整套svc装置由3台高压开关柜、1组tcr支路、4组fc支路、1台tcr控制柜及配套电力电缆、支架组成。

2 svc装置的作用目前国内在用的svc成套装置达1000套以上,广泛应用于冶金、电力、煤炭、电气化铁路、有色冶金、石油化工等行业,应用于工矿企业时其主要作用有以下几点。

(1)滤除电弧炉、中频炉等产生的高次谐波,消除谐波对数控加工设备的干扰。

(2)平抑电弧炉炼钢时引起的电压波动、闪变和电压不平衡,提高供电质量。

(3)快速响应自动跟踪无功,提高功率因数,减少线路功率损耗。

3 svc装置使用效果我厂110 kv变电站6 kv母线为放射式单母线供电,其主要用电设备为数控机床、电焊机、电动机,中频炉,三台10t电弧炉(单台电炉变压器容量为5500 kva),系统未上svc装置前由于电弧炉、中频炉运行时产生2次、3次、4次及4次以上高次谐波,同时引起系统电压波动大,电压闪变严重。

电力电子技术在静止无功补偿装置中的应用

电力电子技术在静止无功补偿装置中的应用

电力电子技术在静止无功补偿装置中的应用一、静止无功补偿1.电力系统无功补偿在电力系统中,电压是衡量电能质量的一个重要指标。

为了满足用电设备对使用电压的要求,必须使各输配电的母线电压稳定在一定的范围内,电压控制的主要方法之一就是对电力系统的无功功率进行控制。

理想情况下,应尽量使功率因数保持为“1”,这样就能使线路中电流只存在有功分量,从而可完全消除无功电流分量所引起的线路损耗,使电能得到充分利用,为了达到此目的,电力系统通常采用无功补偿设备。

2.静止无功补偿工业配电系统中,多采用电容器组实现功率补偿,但这样投切式补偿电容的方法只能进行有级调节,并且受机械开关动作条件的限制,响应速度慢。

静止无功补偿器(SVC)是相对于“旋转”式同步调相机和同步电动机而言,采用“静止不动”的电力电子器件和储能元件构成的无功补偿装置。

这种无功补偿装置能快速、平滑无级地调节容性或感性无功功率,从而实现动态补偿;并且它的体积比传统的补偿装置小,现场噪声也小。

二、静止无功补偿器的工作原理静止无功补偿装置有两种类型:晶闸管可控电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)。

1.晶闸管可控电抗器TCR单相原理图如下:α电抗器通过反并联晶闸管构成双向开关与交流电源相连,假设电抗器呈纯感性,则功率因数角φ=90。

,所以在0。

≤α≤90。

范围内,不能通过改变α来改变电感中电流从而改变TCR吸收的感性无功功率。

在90。

<α<180。

时,随着α德增大,电感电流基波分量相应减小,电抗器等效电感值随之可控,继而TCR吸收的感性无功功率可以平滑调节。

整个TCR 就像一个连续可调的电感,可以快速、平滑调节其吸收的感性无功功率。

另外,电力系统中,有时需要感性无功功率,有时需要容性无功功率,所以在实际应用中,可以在TCR两端并联固定电容器组。

2.晶闸管投切电容器TCR投切时的原理图如下:TSC由两个反并联晶闸管与电容器串联而成。

TSC实际上是断续可调地吸收容性无功功率。

静止型动态无功补偿装置(SVG)在城市轨道交通供电系统中的应用

静止型动态无功补偿装置(SVG)在城市轨道交通供电系统中的应用

静止型动态无功补偿装置(SVG)在城市轨道交通供电系统中的应用静止型动态无功补偿装置(SVG)可解决电力系统无功功率的补偿和谐波治理问题,已广泛应用于多个城市轨道交通的供电系统。

在分析SVG裝置工作原理和功能作用后,结合实际运行案例,提出优化建议,确保轨道交通安全高效运营。

标签:轨道交通;供电;无功补偿;SVG装置随着我国城市轨道交通的快速发展,城市轨道交通供电系统已经成为电力系统重要的用户之一。

由于轨道交通负荷是一个交直流混合的系统,运行方式比较复杂,且随着时间的变化出现较大的波动性,因此呈现出移动性、时变性、非线性等特点,导致供电系统运行过程中容易产生低功率因数、电压波动与闪变、谐波、以及三相不平衡等问题。

不仅使供电系统电能质量逐步恶化,同时谐波还会引发设备过热、运行异常和能耗损失,严重影响了供电系统的可靠性。

因此,在城市轨道交通供电系统中采用静止型动态无功补偿装置(SVG)进行电力系统无功功率补偿和谐波治理,提高供电系统的电能质量和可靠性,确保轨道交通安全高效运营。

1 SVG的基本结构原理SVG装置通常由VSC逆变器、直流电容器、连接变压器(或电抗器)、断路器及冷却系统等部分构成。

其工作原理是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上,通过调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流的相位和幅值,使电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现快速动态无功补偿的目的。

当采用直接控制电流方式时,由于SVG不再采用LC回路进行滤波,而是采用PWM电流控制技术进行滤波,是发出与负荷谐波大小相同方向相反的谐波与之相抵消,从而达到有源滤波的效果。

SVG等效原理图如图1所示。

将系统看作一个电压源,SVG可以看作一个可控电压源,连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。

SVG运行模式及其补偿特性如表1所示。

2 SVG的技术特点SVG采用了空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略和基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方式,结合链式结构,解决了在接入系统受到扰动时所引发的各种问题,实现了无功补偿方式质的飞跃。

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实 现分相 调 节 ,消 除负序 电流 , 平衡三 相 电网。
2 C T R型S VC的结构组 成
TC R型S VC的结构 组 成包括 以下几 部分 :
系统 的动 态 和暂 态稳 定性 ,抑 制工 频 过 电压 等 。
1 VC的 工 作 原 理 S
世界各 国 目前普遍采用T R c 型静止型动态无
的触 发 角 ,得 到 所 需 的 流 过 补 偿 电抗器 的 电流 ,
称之 为静 止型 动态 无功 补 偿装 置 。
静 止 型 无 功 补 偿 装 置 在 低 压 供 配 电系 统 中 广 泛 应 用 于 电压 调 整 、 改善 电压 水 平 、 减少 电压 波 动 、改 善 功 率 因数 、抑 制 电压 闪变 、平 衡 不 对
组 成 : 电抗 器 , 电力 电容 器 , 电 阻器 ( 有高 通 通道 时使 用 ) ,上 述 三部 分 组 成一 个
S V( k 统 系
滤 波通道 ,根据 系统 要 求可 以组 成多 个滤 波
5 5
第1 ̄gs 23 0 1 N
O 5月 牛
电 潦 彳 左 阌 乏
PO W ER U PPLY S TECH N O LO G I ES AN D PPLI A CA TI N S o
4 )提升机
电弧炉 做 为 非线 性 及 无规 律 负荷 接 入 电网 ,
将 会对 电网产生 一系列 不 良影响 ,其 中主要 是 :
提 升 机等 其 它 重工 业 负 载在 工 作 中会 对 电网
产 生如 下影 响 :
( ) 致 电 网严 重 三 相 不 平 衡 ,产 生 负 序 电 1导
Vo . 3 NO 5 11 . M a 0l v2 0
通道 ,分别用 于滤 除相应 的高 次谐 波 。 () 4全数 字控 制系统 : 柜 式结 构 ,用 于 实 时计 算 电网 无功 ,控 制 晶 闸管触发 角大小 ,进 而控 制补偿无 功量 的大小 。
电力 机 车运 输 方 式 在保 护环 境 的 同时也 对 电 网造 成 了严 重 “ 污染 ” ,因 电力机 车为 单相 供 电 , 这 种 单 相 负 荷就 造 成 了供 电网 的严 重三 相 不 平衡 及 低 的功率 因数 , 并产生 负序 电流 。
目前 世界 各 国解 决 这 一 问题 的唯一 途 径就 是
3 VC的应用 S
以下举例说 明S VC的应用 :
1 )电弧炉
在 铁 路 沿 线适 当位 置 安 装S VC系统 ,通过 S 的 VC 分相 快 速补 偿功 能来 平衡 三相 电网 , 并通过 滤波 装
置来 提高功 率 因数 。
称 负 荷 ,与静 止 型动 态 无功 补 偿 装 置 配 套 的滤 波 器 能 吸 收 谐 波 和 减小 谐 波 干扰 。在 高 压 输 电系 统
中 ,静 止 型 动态 无功 补偿 装置 的作 用是 提 供 无 功 补 偿 、调 整 电压 ,改 善 系统 电压 水 平 ,改 善 电力
所 需 电流 。对 于 不对 称 负荷 ,利 用sen t理 论 timez
流。
() 1引起 电网电压 降及 电压 波动 () 2功率 因数低 () 3传动装置 会产 生有 害高 次谐 波 安 装S 可 以完美地 解决上 述 问题 VC
() 2产生 高 次谐 波 ,其 中普 遍 存在 如2 次 偶 、4 次谐波 与 3 、7 、5 次等 奇次 谐 波共存 的状 况 ,使 电
功 补偿 装 置 ( TCR型 S VC) ,用 以消 除 无 功 冲 击 , 滤 除高 次 谐 波 ,平衡 三 相 电网 。现 以TC R型S VC
来 说 明S VC的工 作原理 。
s v ̄ 图接 人 系 统 中 , 电容器 提 供 固定 的 容 c N 性 无 功 闸管 变 流 装 置 和 控 制 系 统 能 够 实 现这 个 功 能 ,
采 集 母 线 的无 功 电流 值 和 电压 值 ,合成 无 功值 ,
和 所 设 定 的恒 无 功 值 ( 能是 0进 行 比较 ,计 算得 可 )
触 发 角 大 小 ,通 过 晶 闸 管 触 发 装置 使 晶 闸 管 流过
() 1晶闸管变流装置 :
接 受 来 自控 制 系统 的 信 号 ,改 变 晶 闸管 触 发 角的大小 产生 相 应 的无功 补偿 电流 。

() 偿 电抗器 : 2补 通 过 晶 闸 管 的 电 流 流 经 补 偿 电 抗 器
时 ,产 生 系统所 需 的感性 无 功 ,用于 平衡 系 统 无功 ,保 持稳 定 的母 线 电压 和 功率 因数 。 () 次谐 波滤 波装 置 : 3高
技 术 应 用 ・ 品应 用 产
静止 型动态无功补偿装置及应 用
荣信 电 力 电子 股份 有 限公 司\ 稿 供
由 一 \改 编
0 引 言
静 止 型 动 态 无 功 补 偿 装置 (vC 是 目前 广 泛 s ) 应 用 的 无 功 补 偿 装 置 。 它 不再 单独 采 用 大容 量 的 补 偿 电容 器 或 电容 器 组 来 产 生所 需 补偿 的 无功 功
率 ,而 是通 过 电力 电子 器 件 的高频 开 关( 晶 闸管 ) 如 来 实 现 对 无 功 功率 的 补偿 ,特 别 适 用 于 中高 压 电 力 系 统 中的 动态 无 功 补偿 。这 类 装 置 的典 型 代 表
有 :晶 闸 管 控 制 电抗 器 ( R) 晶 闸管 投 切 电容 TC 和 器 ( S 以及它 们 的 组合 ( R+ C 。这 类装 置 T C) TC TS )
抗 器 输 出感 性 无 功 Q 的 大 小 ,感 性 无 功 和容 性 无 功 相 抵 消 ,只要 能 做 到 系统 无 功 Q :Q ( 统所 系 需 ) + 一 Q 。=常数 ( ) 或0,则 能实 现 电 网功 率 因数

常数 , 电压 几乎 不 波动 ,关 键是 准 确控 制 晶闸管
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