Apakah penggunaan kompensator daya reaktif statis mampu secara efektif mengatasi arus urutan nol yang berlebihan?

Dalam sistem tenaga listrik, arus urutan nol{0}}yang berlebihan merupakan masalah kualitas listrik yang umum, yang dapat menyebabkan trafo dan saluran terlalu panas, kesalahan pengoperasian atau malfungsi perangkat perlindungan, meningkatkan kehilangan energi, dan memengaruhi masa pakai peralatan. Ketika dihadapkan dengan masalah ini, banyak insinyur akan mempertimbangkan untuk menggunakan yang canggihkompensator var statis (SVG). Namun, apakah SVG merupakan solusi efektif untuk mengatasi arus urutan nol yang berlebihan?

Ⅰ.Pertama, pahami penyebab-arus urutan nol.

Inti dari arus urutan nol adalah penjumlahan vektor dari arus tidak seimbang dan arus harmonik (terutama arus ke-3 dan kelipatan bilangan bulatnya) dalam sistem tiga-fasa. Sumber utamanya meliputi:

1. Beban tiga-fase yang tidak simetris: Ini adalah penyebab paling umum. Misalnya, beban daya-fasa tinggi-tunggal (seperti mesin las listrik atau lokomotif listrik) terkonsentrasi dalam satu fasa, yang mengakibatkan ketidakseimbangan arus tiga-fasa yang parah.

2. Harmonik ke-3 yang melimpah: Beban non-linier seperti penyearah-fasa tunggal, lampu neon, dan konverter frekuensi akan menghasilkan harmonik ke-3 dalam jumlah besar. Karena harmonik ke-3 mempunyai fasa yang sama pada ketiga fasanya, ketiga fasa tersebut akan saling bertumpukan membentuk arus urutan nol, yang akan mengalir melalui garis netral.

II. Analisis Pengaruh SVG pada Arus Urutan Nol-

1. Mengenai arus urutan-nol yang disebabkan oleh beban tidak seimbang:

SVG (khususnya TGR dengan kontrol pemisahan-fase) dapat secara efektif mengkompensasi arus urutan negatif yang disebabkan oleh ketidakseimbangan, sehingga meningkatkan tingkat ketidakseimbangan sistem.

Namun, arus-urutan nol dan arus-urutan negatif adalah dua komponen independen. Mengkompensasi arus urutan-negatif tidak secara langsung menghilangkan arus urutan-nol. Arus urutan-nol perlu disediakan jalur sirkulasi dan dikompensasi melalui perangkat yang terhubung antara garis fasa dan garis netral. TGR dan FG dari SVG konvensional biasanya dihubungkan antara garis fasa (metode koneksi Δ), dan tidak dapat secara langsung membiarkan arus urutan nol mengalir atau dikompensasi.

2. Untuk arus urutan-nol yang disebabkan oleh harmonik ketiga:

Cabang kapasitor tetap (FG) dalam sistem SVG biasanya berfungsi sebagai filter induktif dan dapat dirancang untuk disetel sebagai filter harmonik ketiga.

Dalam hal ini, SVG efektif. Filter harmonik ketiga yang dirancang khusus menyediakan jalur impedansi-rendah untuk arus harmonik ketiga ke tanah, mencegahnya mengalir ke jaringan listrik dan transformator, sehingga secara signifikan mengurangi arus-urutan nol yang dibentuk oleh harmonik ketiga.