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SVC静止型动态无功补偿成套装置(TCR+FC)
SVC静止型动态无功补偿成套装置(TCR+FC)
 

一、概述

    在冶金、化工、铁道及城市供电系统中,大容量非线性冲击性用电设备越来越多,它们的运行将产生大量谐波电流馈入电网,引起供电系统电压波形畸变;同时伴随的大量无功功率冲击,导致供电母线电压波动和闪变;有的甚至可能引起三相不平衡,对供电系统及相邻用电设备产生不良影响。

    SVCStatic Var Compensator)静止型动态无功功率补偿成套装置,采用了传统的LC无功功率补偿与滤波技术与TCR型静止动态无功补偿技术相结合的技术方案,既解决了高次谐波问题和无功功率补偿问题,又解决了无功功率波动导致的供电电压波动、闪变和三相线路不平衡问题。该技术的方案和产品广泛适用于冶金工业的电弧炉、轧钢机和电气化铁路及输配电站的动态无功功率补偿和谐波治理,限制电压波动和闪变,也适用于分相运行的电力系统,做三相不平衡调整。

二、工作原理

  • SVC的组成

    SVC静止型动态无功功率补偿成套装置由数路LC单调谐无功功率补偿及滤波回路和一组三相由高压晶闸管阀控制并联电抗器导通角来改变功率的静止动态无功补偿(PTCR)单元组成(如图1)。根据负荷与系统的实际情况,也可以在系统的进线处串联一组进线电抗器以限制电压波动和闪变(如图2)。

  • 工作原理

    LC调谐于高次特征谐波频率,形成高次特征谐波电流的短路通道,起到滤波作用;对于基波而言,LC回路又对电网提供了一定容量的容性无功,起到了无功功率补偿作用;LC回路对电网提供的容性无功功率一般按照负荷最大冲击时所需要的补偿容量设计,一旦安装完毕,是不能改变的;它的实际补偿容量与系统基波电压的平方成正比,因此在空负荷运行时就会出现严重过补偿情况。

    PTCR静止型动态无功补偿单元是向电网提供在一定范围内可调的感性无功功率补偿,用于克服LC回路可能引起的过补偿情况。PTCR静止动态无功补偿单元由三组反向并联的高压晶闸管阀,三组并联电抗器和调节器三部分组成;系统调节器自动跟踪负荷的工作状态,发出与冲击负荷相关的PTCR触发脉冲;脉冲通过光电转换及高压光缆传递给各晶闸管阀;改变触发角,可以改变主抗器的电流量,从而改变回路的感性无功功率,实现了动态补偿的功能,通过PTCR回路对无功功率的跟随作用,使用户流入电网的无功功率趋于一个相对稳定的数值;同时PTCR回路还可以通过调节器调节不平衡负荷的不对称功率分配,抑制电网的三相不平衡。

    进线电抗器的主要作用是限制负荷相对无功功率波动量,从而限制系统母线的电压波动和闪变。

三、主要组成部分的技术特点 

类别

名称

特点

1

TCR阀及电子设备

TCR晶闸管阀

晶闸管叠装压接式、纯水冷却、内取能、内阴尼、空气绝缘,BOD保护

光电转换,自动完成各高电位电子单元循检,高压光缆传递信号。

调节柜

采用基于DSP的全数字化控制,动态相应时间小于10ms.

矢量运算、逻辑判别、锁频、锁相、线性化处理,有源滤波、数字触发、运算快,触发精度≤1个电角度。

触发监控拒

脉冲编码,光发送,光接收,微机实时监控TCR晶闸管运行状况。

纯水机

提供高纯水作为TCR阀的冷却介质。(水一水型及水一风型)

高压光缆

传递触发和回答信号,实现高低电压之间的隔离,抗干扰能力好。

2

开关柜

SF6断路器柜、PT柜、ZNO柜、CT及进线柜等。

3

滤波电容器组

进口全膜电容器、放电线圈、构架等

4

TCR主电抗器、滤波电抗器

空心、干式、铝线环氧固化型,线性度高,噪音小,动热稳定性好,损耗小,绝缘强度高,散热好。

5

程序控制及继电保护

PLC实现SVC程序投切及继电保护,用工控计算机实现SVC自动化控制。

系统技术特点:
动态相应时间快,小于10ms,实现平滑调节。
运行可靠,保护措施齐全,维护量小。
控制灵活,调节方式多样。
晶闸管叠装压接式,采用封闭纯水冷却系统,冷却效率高,运行可靠。
可以实现电能质量根本优化。
装置投运后功率因数可达0.95以上,消除电压波动及闪变,三相平衡符合国际标准。
四、设计静止无功补偿装置所需资料
SVC要接入的电网系统图、供电特征及相邻电力用户的负荷特征;
额定电压、频率及负荷容量 ;
供电网公共连接点的短路容量及可能变化的范围;
负荷无功功率的变化规律或相关资料 ;
谐波特征、分布、含量;
优化目标及验收标准,包括功率因数、电压波动与闪变、谐波含量;
与补偿装置相关的附加或特殊的要求 ; 使用环境条件。

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