静止无功补偿器 $ 静止无功补偿发生器 介绍

SVC & SVG产品简介
SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator),是一种无功补偿比较科学的方式,能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。基于DSP的全数字控制系统,具有运算速度快、处理数据量大,实现实时控制量计算。该装置应用于电网,作用为:能实现调相调压功能,提高线路的输送能力,提高稳定运行水平,改善电能质量,提高供电设备的利用率,提高输电效率,改善供电质量,提高输电安全性。应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户,可进行动态无功功率补偿,电压控制,谐波和负序治理,提高用户的生产工效,提高产品质量和降低能耗。
原理静止无功补偿器是一种没有旋转部件,快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。它是将可控的电抗器和电力电容器(固定或分组投切)并联使用。电容器可发出无功功率(容性的),可控电抗器可吸收无功功率(感性的)。通过对电抗器进行调节,可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率(或反向进行),并且响应快速。
作用静止无功补偿器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、平衡不对称负荷,静止无功补偿器配套的滤波器能吸
收谐波和减小谐波干扰等。在超高压输电系统中,静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压,改善系统电压水平,改善电力系统的动态和暂态稳定性,抑制工频过电压等。
SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿,其典型代表是晶闸管控制电抗器+固定电容器(TCRFC)、晶闸管投切电容器(TSC)、以及磁控电抗器+固定电容器(MCR+FC)等。
TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor),由电抗器及晶闸管等构成,与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。
晶闸管控制电抗器TCR+FC:TCR通过调节晶闸管的触发角α,实现连续调节补偿装置的无功功率。利用TCR回路吸收的感性无功功率,可以对无功功率进行动态补偿,使得并联滤波器中多余的无功功率得到平衡,确保补偿点的电压接近维持不变。其基本组成如下图
TCRFC基本组成
MCR磁阀式可控电抗器/磁控电抗器(Magnetic Control Reactor),是一种容量可调的并联电抗器,主要用于电力系统的无功补偿。
磁控电抗器MCR+FC:MCR利用直流助磁原理,通过附加直流励磁磁化电抗器铁芯,通过调节磁控电抗器的饱和程度来改变铁芯的磁导率,实现电抗值的连续、快速调节。从而实现无功容量的连续可调。其基本组成如下图
MCRFC基本组成
TCRMCR的区别
产品
占地面积
响应速度
损耗
谐波电流
TCR
小于10ms
0.3%-0.4%
通过FC部分设置与电网特征谐波相同的滤波器对谐波进行滤除,但TCR本身也属于整流负荷,当TDR投入工作时也产生一定量的谐波电流。
MCR
亨润成型机炮筒材质小
150ms-300ms
2%-4%
如电抗器部分投入,电抗器与负荷产生的谐波将同时出现
SVG 静止无功发生器(Static Var Generator),又称:高压动态无功补偿发生装置;或触摸屏icSTATCOM (Static Synchronous Compensator)--静止同步补偿器;还叫STATCON—静止调相机。是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。 在电力系统中,为减少配电网向负荷提供大量无功电流而造成功率损耗,在各受电点均需配置相应电压等级的无功补偿装置,以提高电网输电能力,节约能源。
喷胶原理:SVG采用可关断电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置,不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流,而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分,其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成 。
工作中,通过调节逆变桥中IGBT器件的开关,可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位,因此,整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功,可以快速发出大小相等、相位相反的无功,实现无功的就地平衡,保持系统实事高高率因数运行。
SVG基本原理主要是将逆变器经过电抗器或者变压器或者直接并联在电网上,通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或者发出所需要的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。其基本电路有2种,电压源型逆变电路和电流源型逆变电路。
电压源型逆变电路                    电流源型逆变电路
SVCSVG的区别
静止无功补偿器(SVC)该装置产生无功和滤除谐波是靠其电容和电抗本身的性质产生的。
静止无功发生器(SVG)该装置产生无功和滤除谐波是靠其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。
无功补偿器,通常是指补偿电容器的控制器,或指成套的电容补偿装置,是无源的被动补偿设备;无功发生器通常是指类似有源滤波器一类的设备,或者移相发电机,等等。这类设备可以主动发生无功功率
TCR\MCR\SCG相比较
类别
TCR
MCR
SVG
工作原理
通过调整触发角的大小就可以改变电抗器所吸收的无功分量,达到调整无功功率的效果
采用直流励磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调,改变电抗器感抗电流,以投入的电抗器感性无功容量变化来补偿系统容性无功
动态补偿装置SVG是基于大功率逆变器的动态无功补偿装置,它以大功率三相电压型逆变器为核心,其输出电压通过连接电抗接入系统,与系统侧电压保持同频、同相,通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质,当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功,小于时输出感性无功。
技术指标
40ms
300ms
响应时间10ms,从容性无功到感性无功连续平滑调节
优点
可以实现较快、连续的无功功率调节,具有反映时间快、运行可靠、无级补偿、可分相调节、能平衡有功,使用范围广
功率因数达到0.90-0.99的要求,无功补偿容量自动无级调节,不产生谐波,可靠性高,维护简单,使用寿命长,应用电压等级广泛
除较低次的谐波,并使用较高的谐波限制在一定范围内,使用直流电容来维持稳定的直流电源电压,和SVC使用的交流电容相比,直流电容量相对较小,成本低;另外,在系统电压很低的情况下,仍能输出额定无功电流,而SVC补偿的无功电流随系统电压的降低而降低
缺点
结构复杂,损耗大,任何一只SCR击穿,都会使晶闸管整体损坏;对冷却要求严格,设备造价、建设施工及运行维护费用很高,对维护人员要专门培训以提高维护水平;占地面积大,产生谐波等
相对于TCRSVC,其谐波水平,有功损耗,占地面积都要小,但是调节时间长,成本高,温升和噪音是需要控制的
控制复杂,成本高,35Kv以上系统没有产品
应用场合
35Kv及以下系统,与FC\MSC\TSC配合
0.4-500Kv系统,适用于冲击性负荷;牵引变电站,电弧炉,轧钢机,造船厂
中低压系统,电力行业,指各大电网公司,省电力公司,各地的供电公司、电气化铁道及城市轨道交通行业、石化和天然气行业、钢铁与冶金行业、矿山、造船业
调节范围
超前\滞后
滞后
超前\滞后
控制方式
连续
连续
连续
调节灵活性
很好
启动速度
较快
反映速度
较快
调节精度
产生高次谐波
电压调节效应
\
\
控制难易程度
较简单/复杂
简单
复杂全自动探针台
技术成熟
一般
单位容量投资
中等
维护检修
方便
不常维修液力离合器
方便
医用脚轮
噪音
分相调节
可以
可以
可以

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