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动态无功补偿装置

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动态无功补偿装置

动态无功补偿装置

随着现代电力电子技术的发展,产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,其本身也成为产生无功的功率源。在许多情况下,动态补偿有功功率或在补偿无功的同时也补偿部分有功功率,对改善电能质量会有更好的效果。随着电网中精密电能用户的增多,要求电网必须提供与用户所要求的质量指标相适应的电能。近年来,为了进一步提高配电电能质量指标,出现了多种动态的改善电能指标的电力电子设备。这些提高电能质量和供电可靠性的技术称为契约电力(custom power)。补偿技术发展的初期,人们已经注意到补偿无功功率和补偿系统参数存在某些相同的效果,有时甚至会产生更适合用户的效果,因此,补偿参数技术在电网中有着重要的应用领域。最常用的是串联电容输电补偿,他对减少电压变动,提高电力系统稳定性起到重要的作用。本文对电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式作了概括性的介绍,重点叙述了补偿技术的发展及其技术前景,讨论了正在开展的新的补偿技术以及补偿用能源的合理使用,并表明了对当前电网中应用各种补偿方式的看法和评价。电力电子技术应用于电网和用户后使电网上产生了更多的无功和谐波,而用于滤波的技术实际上与补偿技术是

相互联系也是相互影响的,因此,对滤波技术的进展也作了介绍。1 并联无功补偿1.1 同步调相机同步调相机是最早用于电网的无功补偿设备,适合于电网电压调节。但调相机的反应速度较慢,因此对瞬时电压波动效果较差。他以励磁电流调节来改变发出电压,从电压的幅值大小决定无功功率的输出,同步电机的启动和运行需要很大的维护工作量,这是他的弱点。同步调相机运行中转子有惯性,在故障瞬间调相机向系统输出短路电流,增大系统的短路容量。对系统容量偏小而且电网短路电流不够大的电网(如直流输电的受端),同步调相机还是有显著作用的。但是,在一般电网中,由于短路容量往往偏大,甚至于需要采取限流措施,不适合采用同步调相机。目前,除了需要加大短路容量外,作为无功和电压补偿的同步调相机已经被完全淘汰。1.2 静止无功补偿器(static var compansator,SVC) 平滑动态补偿是指所补充进电网的无功电流,他是按照电网无功需求的变

化而变化的。由于无功是与电压直接联系的,所以调节无功在很大程度上是为了系统电压的质量和电压支撑。静止无功补偿器目前主要有以下2种类型,一种是晶闸管投切电容器(TSC),另一种是晶闸管控制电抗器(TCR)。TSC与普通电容器不同之处,在于用晶闸管代替了断路器作电容器组的投切。TCR则连续调节电抗器电流大小,使无功按要求变化,下面分别说明其特点。1.2.1 晶闸管投切电容器(TSC)

电容器组的投切开关处用晶闸管开关取代了机械式的开关,例如油断路器或真空断路器。晶闸管开关由反并联的晶闸管组成,也可以用一只晶闸管与一只二极管反并联。TSC用的晶闸管只有2个状态,导通和断开。晶闸管由一个控制器控制。用晶闸管开关取代普通有接点开关的优点是,在投切过程中没有冲击电流和过电压,这是由于电容器的接入是在晶闸管两端电压过零瞬间完成,而电容器的切断是由晶闸管在电流过零时完成。这样电容器可以任意频繁的投切。由于与TSC相连的由一般断路器投切的电容器或电缆线路会向TSC放电,因此,在TSC的电容器电路上串联有电抗器,他既可限制放电电流也能防止电容器组产生某些次谐波的

谐振。图1是2种主要的TSC电路。△形接线电路的TSC可以在任何电网使用。Y0形接线电路的TSC则只能用在电源变压器有中心点连出的系统中。目前,Y0接线只用在低压系统。图2是国产10 kV,1 000 kvar的TSC装置,他采用电磁触发和自然用冷却,这种选择对较小的容量较为适宜。对于TSC的使用范围,最近比较通行的看法是用在低压系统,即在600 V及以下电压等级系统中用一台或多台TSC控制无功和电压是既经济又可靠的选择。1.2.2

晶闸管控制电抗器(TCR) TCR是静止补偿器中的重要组成员,他调节晶闸管的导通角度以改变电抗器电流。TCR总与电容器并联使用,当系统需要较多电容时,TCR使电抗电

流减小,若系统需求电容电流下降,TCR则使电抗电流加大,用电抗电流多抵消电容电流,这相当于使接入系统的电容电流减小。TCR本身会产生谐波,所以,往往用滤波器代替部分并联的电容器组,也可用TSC。在电容器组切除后,TCR可以接受感性无功,这样,在电网夜间电压过高时,TCR 可以起到降低受端电压的作用。图3是TCR及其系统接线。其中,变压器可以是任何一种接线。滤波器除滤掉TCR产生的谐波外,也要滤掉负荷所产生的部分谐波,要根据负荷性质考虑滤除谐波的次数。TCR和TSC都可以分相调节,也就是可以按每相电压或无功的要求确定。瞬时补偿无功量。他们都有减小不对称电流和电压的效果,并且具有在不对称故障时支撑电网电压的作用,使电网不因电压崩溃而失步。1.2.3 晶闸管投切滤波器(TSF) 晶闸管投切滤波器在结构上与晶闸管投切电容器TSC相同,但其参数不同,且有独特的运行状态。TSC和TSF都有补偿系统无功的能力。TSC的电抗器是为了避免电容涌流和躲过谐振频率而设置的。TSF的电抗器是为了使某一次谐波取得低阻抗通道设计的。运行中TSF可能有大量的谐波流过,高次谐波电流流过滤波器时每基波(50 Hz)电流相加使总电流可能产生多次过零的现象,这时,要求控制器有按反向电流流过而给晶闸管触发信号的能力,这要求控制器能在同步之外符合电流方向给以触发。虽然,晶闸管投切滤波器是新的技术,但已经

显示出他的重要作用,到目前其的运行效果是令人满意的。

1.3 无功发生器(STATCOM,SVG) 随着电力电子技术向可控关断和快速触发方向发展,有可能制造出动作频率更高的电力开关器件,从而研究开发出可以在任何相位运行的逆变器。无功发生器(SVG)就是一个可以产生超前电流

90° 或滞后电流90°的逆变器,同时,他带有自整流充电能力。SVG的工作原理是从三相电网上取得电压向一个直流电容充电,再将直流电压逆变成交流电压送回电网。SVG最简单的原理见图4。如果产生的电压大于系统电压,那么变压器上流过的电流超前电压90°,使电网带上

电容性负荷,或者说SVG供应无功;如果产生的电压小于

系统电压,流过变压器的电流滞后电压90°,使SVG 成为电感性负载,或者说SVG吸收无功。这样,如果按需

要调节发生器的电压就可以得到适宜的无功输出,而且SVG 可以在感性和容性间快速连续调整。简化(略去谐波)后可用

向量关系来描述上述原理(见图5)。无功发生器的直流侧电容只提供直流电压,他的电压则由三相6个二极管充电得到。因此,在系统电压下降时,他仍能供出额定的无功电流。而静止补偿器类的设备,其输出的电流与电压是成比例减小的。在原理上,无功发生器在故障中有更好地支撑电压的效果。无功发生器难于应付系统的不对称。无功发生器在系统电压不对称时,会产生很大的负序电流,这个电

流必须流过直流电容器,也就是无功发生器本身不能承担过大的不对称电流。另外,无功发生器在系统不对称时产生的不对称电流将扰乱系统的正常运行。目前采取的方法是,在系统发生不对称时将无功发生器自动切除。由于电力系统中的故障多数是不对称的,这使得无功发生器能产生额定无功电流的优势不能充分发挥出来。2 串联电容补偿2.1 静态串联电容补偿装置(SC) 从补偿电网负荷侧电压下降的

角度看,用电容补偿无功并不能使电压的变化率减小。如果系统电压用E表示,电网阻抗是R和X,受端电压为U,在负荷电流i和功率因数cosφ时,电流可以分解成有功电流ip(ip=icosφ)和无功电流iq(iq=isinφ)2个分量。受端电压与系统电压之间的关系其中ipR和iqX二项与U方向相同,是影响电压降ΔU的主要成分,而ipX 和iqR二项与电压U垂直,主要生成两端电压的角度δ,即功率角。有功电流和无功电流引起的电压降向量图见图6。因此,对于以改善电能质量为目的的补偿应该主要着眼于ipR和iqX二项。从图6中可以看出,ipR一般所占比例较小,且不便于补偿,因此,补偿iqX项是唯一可行的。iq是无功电流,U是受端电压,无功Q=iqU。如果经补偿使iq

减小,也就是无功Q减小,电压降分量iqX就可以降低,从而使电压降减小。如果要动态补偿iq,可采用TCR或TSC 装置随时改变电容电流以减小iq,,但TCR和TSC的投资

会大于电容器组。如果用固定电容器补偿,有功电流几乎没有改变,而无功电流则成为iq-ic(ic,是电容电流)。在iq=-ic,时,无功电流达到最小;而iq=0时,无功电流是-ic,这时,不仅电压没有下降反而会升高,即用固定电容补偿并不能减少电压的波动。同样,固定电容也不能减少功角δ的变化。在电压降项iqX内,不能减小iq时,用降低X 的办法也是可行的。X是系统电抗,其线路电抗基本是感性的。如果串联一组电容器,容抗与系统电抗抵消一部分,使iqX减小,电压质量也会得到改善。这种串联电容补偿方法

在补偿参数的同时,由于电抗X减小,使功率因数也得到改善(从送端看),而且明显缩小功角δ,因此还可增进电力系统的稳定性。图7是串联电容补偿的向量图。其中U1和I1是未补偿前的受端电压和电流,U2和I2是补偿后的电压和电流。虽然负荷的功率因数和功率没有变化,但受端电压在补偿后明显提高,也就是电压降减小。同时补偿后功率因数也得到提高(从电网侧看),即

φ+δ2φ+δ1。串联电容补偿与并联电容补偿相比较,串联电容补偿在负荷变化时,受端的电压变化幅度小,他和并联的动态补偿有相似的功能。但由于串联电容补偿技术稍复杂,所以推广较少。国内在80年代

初已有成套串联电容补偿产品供应,并经国家鉴定,串联补偿在实际运行中对改善电压质量、增加输电容量的效果很好。

2.2 可控串联电容补偿(TCSC) 串联电容补偿有减小电压降和减小功角的能力。如果他能够快速随电流的振荡来改变电容容抗,则既可以阻尼系统的低频振荡,从而更加增加系统的输电容量,也可以抑制串联补偿引起的次同步谐振,即发电机轴系的扭振。动态补偿系统阻抗参数X的具体方法是,在串联电容器上并联一组可控电抗器,借改变晶闸管的导通角改变电感电抗值,从而改变容抗及补偿度。补偿度定义为k=xc/x。图8是一相可控串补的电路图。可控串联补偿设备全部置于绝缘平台上,按线路绝缘选用支架瓷瓶。因此,电容及电感晶闸管都处于高电位,而控制器装置则在地面,中间测量和控制信号由光纤传送,也可用电流互感器传送电流值。巴西南北的500 kV联络线上,始端、末端各配置有一组可控串联补偿装置,中间分布3级不可控串联补偿装置,输送容量达到1 300 MW。瑞典和美国电网也都配置有可控串联补偿装置,这项技术正处在发展成熟过程中。由于他的设置复杂,因此只适用于长距离交流输电线路。当线路需要扩大传输容量、设计线路需要输送超常规模的负荷以及系统需要增大暂态和动态稳定时,可控串联补偿是一种可选的方法。和高压直流输电对比,可控串联补偿有其特点。3 动态有功与无功补偿

3.1 蓄电池储能补偿(BSEE)在美国加州CHINO地方,有一组蓄电池储能补偿加入了南加州电网。为了补充电力系统峰期电能要

求,吸收低谷时余裕电能。他由一组铅酸蓄电池和一组逆变器与电网相连接。由于蓄电池储能可以放在负荷中心附近,而且占地很小,对周围没有污染,因此,用蓄电池储能补偿有功功率余缺效果是很好的。从直流电源到交流的逆变采用多重化方案可以减少逆变过程中产生的谐波。CHINO

的逆变器每相用3个逆变器,相位分别差20°,三相则需要9个单相逆变器,再经过3组变压器的交互接线,使输电电压波形较接近于正弦,并且相位变化很小。90

年代以前,西柏林也建造了功率为17 MW的蓄电池储能装置,对补偿有功功率的短缺起到很好的作用。目前蓄电池有向小型化发展的趋势。蓄电池储能补偿也可以补偿无功,只要在逆变器的控制器上改变触发角度即可使其成为无功

发生器,当然也可以在补偿无功功率的同时补偿部分有功功率。补偿有功功率对配电系统中线路电阻比较大的情况有很好的效果。目前,由于蓄电池储能对时差电位有特殊的经济效果,因此,一些企业在夜间电位低的“谷

”位时段对蓄电池进行充电,以便在白天电位高时补

偿用电,形成了高电位时使用原位电力的现象,即使加上蓄电池和逆变系统的损耗,这样仍是合算的。而且,这种行为填补了峰谷需求差,对电网也是有利的。暂态有功功率补偿对电能质量的影响很大。蓄电池系统对几分钟到几十分钟的补偿或周期间歇瞬态电压波动的补偿或抑制是极有效

的。3.2 超导贮能(SMES)当温度降到接近绝对温度时,异体会呈现没有电阻的现象,这种现象称作超导。超导的电感线圈中若一旦被注入电流,电流会长久的在线圈的闭合电路中循环流动不消失,流动时也不需要电源,这种现象说明线圈中存入了磁(电)能。超导在许多领域都有不同目的的应用,在电力系统中有超导变压器、发电机和超导电缆等,用超导储能作暂态和动态补偿是一个较新的方向。

超导储能的特点:他可以快速释放出大的能量,即有很大的吞吐量;他是一个电流源,其结构不允许超导线圈断路。图9是一个为了平息系统低频振荡的超导储能系统示意图。超导线圈L中的电流原来经过旁路晶闸管的断路器饱和电抗器电路循环流过,一旦系统需要电源,旁路晶闸管关断,电流经过十二脉冲桥逆变成交流,并送入电力系统,在消耗功率的同时循环电流会急剧减小,此时要连续调节十二脉冲桥的触发角,以维持应有的输出。美国西海岸电网在80年代曾利用如图9所示的超导储能设备平抑了该系统

0.35 Hz的低频振荡,该设备的主要参数如下:①最大储能30 MJ;②全充电流4.9 kA;③线圈电压2.1 kV;④最大磁场2.85 T;⑤温度:4.5 K ;⑥最大功率10 MW;⑦保持电流约1 h;⑧线圈电感2.6 H。超导最大储能为30 MJ,折成电量虽不足8 kWh,但他在很短时间能释放出来,对系统产生极大的阻尼作用。这方面一些发达国家正在进行更实

用化的研究,我国也有研究项目在进行中,美国商品化的是一种小型的超导设备,目的在于校正电压波形的瞬态畸变,如电压波形上的过冲或下陷,储能仅1 MJ,暂态输出约有1 MW。主要用在要求有严格正弦波形和电压高度稳定抗干扰电源的精密电子制造业上。4 动态电压恢复器(dynamic voltage rectorer,DVR)电网运行中不可避免的会发生事故和故障,即使可靠性很高的系统仍需要防止事故发生时不使影响范围扩大的保护措施用以分隔事故区域和无故障

区域,在事故发生时,即使最快速的保护切断故障部分也需要零点几秒,而在这个时间会使许多负荷受到影响,事故时的特点是故障电流增大,系统电压降低,这就使接触器式的开关发生低电压释放而停电。对于某些工业,如造纸和化学制药工业,会因为电压突然下降而使生产停顿。有的则使生产程序受到冲击而使质量下降,导致很大的经济损失。对于较小容量的负荷,可以使用在线UPS。而对于工业企业和重要科研机构,最直接最有效的方法是使用动态电压恢复器(DVR)。动态电压恢复器是在测出电压瞬时降低后,立即由直流电源逆变一组交流,与电源电压相加(串联),这样输出电压可以维持在允许的范围内,直到系统电压回升到正常值。动态电压恢复器单向电路见图10,其中V1,V2是2组3相逆变器,所产生的电压是严格按照系统各相电压与标准电压之差及相位之差产生,而逆变器为了取得快速反

应只能是用脉宽调制(PWM)方法,为了取得较快的调制频率的效果,逆变器应该采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关器件,或者采用相近的高速器件。由于故障时不仅电压下降,相电压的相位也会出现很大的相位变化,这给快速补偿器的测量辨析增加了困难。目前,有的选用坐标变换的方法,有的选用其他智能方法。总之,快速补偿电压测量控制是电压恢复成功的关键,也是难度较大的技术。目前,动态电压恢复器已经用在造纸厂、化工厂、制药厂和电子工业企业,其使用范围与超导储能不同,动态电压恢复器补偿的电压波形大约在1 s之内,多为0.5 s以下,补偿的目的是三相不平衡的故障状态,而超导储能所补偿的大多是20 ms内的一些波形上的缺欠,也可能是重复的,但每周期补偿的也只有不足1 ms的缺欠。像前面所介绍的美国西海岸电网抑制低频振荡,所需能量较大,目前尚不见商品性的设备上市。

SVG无功补偿装置

SVG无功补偿装置讲解说明 一、SVG无功补偿装置的应用场合 凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置(这是国家电力部门的规定),特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外,空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣,多数地区供电不足,电压波动很大,功率因数尤其低,加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式:国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.98以上,这是目前国际上最先进的电力技术,国内掌握这项技术的目前就我们一家; 2、补偿时间:国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间,SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成,如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有,不该要无功的时候反而来了的不良状况; 3、有级无极:国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿,每增减一级就是几十千法,不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿,完全实现了精确补偿; 4、谐波滤除:国内的无功补偿装置因为采用的是电容式,电容本身会放大谐波,所以根本不能滤除谐波,SVG不产生谐波更不会放大谐波,并且可以滤除50%以上的谐波; 5、使用寿命:国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制,造成使用寿命较短,一般在三年左右,自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上,自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术,它代表了一个国家电力水平的高

动态无功补偿设备(SVG)技术协议详情(实用标准)

35kV静止无功发生器成套装置 技术协议

第一节技术协议 一. 总则 1. 本技术协议书仅适用于中铝能源太阳山风电厂五期110kV升压站主变扩建工程动态无功补偿装置(SVG)的加工制造和供货。技术协议中提出了对设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 2. 本技术协议提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规的条文,供方应提供符合本技术规引用标准的最新版本标准和本技术协议技术要求的全新产品,如果所引用的标准之间不一致或本技术协议所使用的标准如与供方所执行的标准不一致时,按要求较高的标准执行。 3. 本技术协议将作为订货合同的附件,与合同具有同等的法律效力。本技术协议未尽事宜,由合同签约双方在合同谈判时协商确定。 4. 供方保证提供的产品符合安全、健康、环保标准的要求。供方对成套设备(含辅助系统与设备)负有全部技术及质量责任,包括分包(或采购)的设备和零部件。 5. 本技术协议提出了对SVG技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。 6. 若供方所提供的技术资料协议前后有不一致的地方,以有利于设备安装运行、工程质量为原则,由需方确定。 二. 标准和规 1. 合同设备包括供方向其他厂商购买的所有附件和设备,这些附件和设备应符合相应

的标准规或法规的最新版本或其修正本的要求。 2. 除非合同另有规定,均须遵守最新的国家标准(GB)和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准,尚没有国际性标准的,可采用相应的生产国所采用的标准,但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对此的各种标准、法规、规定所提出的要求,当上述标准不一致时按高标准执行。 3. 供方提供的设备和配套件要符合以下最新版本的标准,但不局限于以下标准,所有设备都符合相应的标准、规或法规的最新版本或其修正本的要求,除非另有特别说明外,合同期有效的任何修正和补充都应包括在。 DL/T672-1999 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》 DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 GB/T 11920-2008《电站电气部分集中控制设备及系统通用技术条件》 GB 1207-2006 《电磁式电压互感器》 SD 325-89 《电力系统电压和无功电力技术导则》 DL/T 840-2003 《高压并联电容器使用技术条件》 GB 50227-2008 《并联电容器装置设计规》 GB 311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合》 GB 311.2-2002 《绝缘配合第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB 311.3-2007 《绝缘配合第3部分:高压直流换流站绝缘配合程序》 GB/T 311.6-2005 《高电压测量标准空气间隙》 GB/T 11024.2-2001《标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第2部分:耐久性 试验》 JB/T 8170-1995 《并联电容器用部熔丝和部过压力隔离器》 GB 50227-2008 《并联电容器装置设计规》

无功补偿装置几种常见类型比较

无功补偿装置几种常见类型比较 常见的动态无功补偿装置有四种:调压式动态无功补偿装置、磁控式动态无功补偿装置、相控式(TCR型)动态无功补偿装置、SVG 动态无功发生器。 ① 调压式动态无功补偿装置 调压式动态补偿装置原理是:在普通的电容器组前面增加一台电压调节器,利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据 Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出,从而改变无功输出容量来调节系统功率因数,目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式,容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程,响应时间慢(约3~4s),虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变,但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多;在调压过程中,电容器频繁充、放电,极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗,使得滤波效果差。虽然价格便宜, 占地面积小,维护方便,一般年损耗在0.2%以下。 ② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置 磁控式动态无功补偿装置原理是:在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理,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,从而调节电抗器的输出容量,利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消,可实现无功功率的柔性补偿。 能够实现快速平滑调节,响应时间为100-300ms,补偿效果满足风场工况要求。

磁控电抗器采用低压晶闸管控制,其端电压仅为系统电压的1%~2%,无需串、并联,不容易被击穿,安全可靠。设备自身谐波含量少,不会对系统产生二次污染。占地面积小,安装布置方便。装置投运后功率因数可达0.95以上,可消除电压波动及闪变,三相平衡符合国际标准。免维护,损耗较小,年损耗一般在0.8%左右。 ③相控式动态无功补偿装置(TCR) 相控式动态无功补偿装置(TCR)原理是:在普通的电容器组上并联一套相控电抗器(相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成)。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图 所示。 通过对可控硅导通时间进行控制,控制角(相位角)为α,电流基波分量随控制角α的增大而减小,控制角α可在0°~90°范围内变化。控制角α的变化,会导致流过相控电抗器的电流发生变化,从而改变电抗器输出的感性无功的容量。 普通的电容器组提供固定的容性无功,感性无功和容性无功相抵消,从而实现总的输出无功的连续可调。 i 相控式原理图 优点: 响应速度快,≤40ms。适合于冶金行业。 一般年损耗在0.5%以下。缺点:晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下,容易被

静态与动态无功补偿

**********. 静态补偿与动态补偿区别是什么? 动态补偿,是近几年发展起来是一类先进的补偿装置,静态补偿是相对于动态补偿来说的。以前我们常见的补偿柜或者补偿箱,大多用接触器做电容的开关。因为接触器的反应慢,又要考虑电容器的放电时间,所以这类补偿装置的一个共同特点是投切间隔较长,最快也不过在5秒左右。 这样的速度,对于电焊机、行吊、锯木机,等等机器来说,就不能很好的补偿了。 为了解决这个问题,就采用了可控硅来做电容开关,可以将反应速度提高到毫秒,也就是可以跟踪负载的变化,级数先进的产品,几乎达到同步补偿的水平。这样的快速补偿装置,我们叫它“动态补偿”。 目前,国家对动态补偿的要求还比较低: 国家标准GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》中“6?13”的规定:动态补偿的响应时间不大于1秒。 JB/T 10695-2007《低压无功功率动态补偿装置》中“6?12?8”的规定:动态补偿的响应时间不大于2秒。 因此,按目前的标准,动态补偿就是:对电网功率因数变化,能在2秒以内反应并投切的补偿装置。 早期动态的补偿装置,因工作时没有接触器动作,没有吸合或释放产生的巨大响声,所以又称静止补偿。 那么,响应时间长的传统补偿装置,就是静态补偿了。 动态补偿的优点:反应快,补偿效果好,特别适用于负载波动剧烈的场合。动态补偿通常还有分补功能,可以对不平衡的负载做良好的补偿。 动态补偿的不足:价格高,可靠性还不够,自身耗能很大。在负载比较稳定的场合没有优势。静态补偿的优点:技术成熟,价格低廉,工作可靠,在一般场合补偿效果良好。所以使用很广泛。 静态补偿的不足:反应慢,对于负载波动大的设备无法补偿。静态补偿因成本限制,通常没有分补功能表。 特别指出:采用复合开关的补偿柜,不能算动态补偿,只能算静态补偿的改进产品,或者是介于动态补偿与静态补偿之间的改良产品。详见:第“20、复合开关是什么开关?” ************SVC&&SVG 止无功补偿器(Static Var Compensator——SVC)等。其中,SVC是用于无功补偿 典型的电力电子装置,它是利用晶闸管作为固态开关来控制接入系统的电抗器和 电容器的容量,从而改变输电系统的导纳。按控制对象和控制方式不同,分为晶 闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor——TCR)和晶闸管投切电容器 (Thyristor Switching Capacitor——TSC)以及这两者的混合装置(TCR+TSC)、 TCR与固定电容器(Fixed Capacitor)配合使用的静止无功补偿装置(FC + TCR) 和TCR与机械投切电容器(Mechanically Switch Capacitor——MSC)配合使用的 装置(TCR+MSC)。 为静止无功发生器(Static Var Generator——SVG)。它既可提供滞后的无功功 率,又可提供超前的无功功率。SVG分为电压型和电流型两种,图3给出了SVG装置

无功补偿装置安装作业指导书

目录 1、概述 (2) 2、编制依据 (2) 3、施工内容 (2) 4、施工条件 (2) 5、施工程序合方法 (2) 6、工艺及质量要求 (4) 7、安全和环境保护措施 (7)

1. 概述 高压动态无功补偿装置2套,隔离开关4台。电容器及电抗器由丹东欣泰电气股份有限公司供货。 2. 编制依据 2.1 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ 147-90; 2.2 沈阳市联发城乡电力设计所(有限责任公司)设计图纸; 2.3 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》第二部分高压电器施工质量检 验断路器篇; 2.4 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006; 2.5 厂家安装使用说明书; 2.6 《电力建设安全工作规程》。 2.7《国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册变电工程分册电气部分》。 3. 施工内容 3.1 设备开箱检查; 3.2 基础螺栓预埋,基础找平; 3.3 安装高压动态无功补偿装置2套。 4. 施工条件 4.1 底座预埋螺栓应符合设计要求。 4.2 施工场地平整,模板、施工设施及余物清除干净,并有足够的安装用地,施工道路通畅,基坑回填夯实。 4.3 设备到货齐全,技术资料齐备,施工前作好安全及技术交底工作。 5. 施工程序和方法 注:隔离开关安装方法详见《66kV屋外配电装置安装作业指导书》。

5.1 施工准备 5.1.1 熟悉掌握设计施工图纸、厂家安装使用说明书、施工作业指导书等技术文件,组织好安全学习。 5.1.2 备用一些撬杠、扳手等工具便于开箱验收和设备安装。 5.2 开箱验收 5.2.1 电容器组包装箱分母线瓷瓶、放电线圈、避雷器、母线及附件、电容器五个部分。开箱后应按随机附带的装箱单、随机安装用品清单、随机专用工具清单进行仔细核对产品部件、随机安装用品及随机专用工具应齐全和完好,并检查产品名牌数据及技术说明书是否合乎要求,在施工中如发现产品遗漏或损坏等应及时通知厂家、甲方及监理。 5.2.2 开箱前包装箱应完整无损伤。 5.2.3 绝缘件应无变形、受潮、裂纹及剥落现象。 5.2.4 瓷件表面应无裂纹、残缺,铸件无沙眼。 5.2.5 出厂证件及资料、备品备件齐全。 5.3 电抗器安装。 5.3.2 电抗器的安装 将电抗器整体吊装离地面1米,连接支柱绝缘子及支撑,连接顺序为电抗器、支撑、瓷瓶。绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹,胶合处填料完整,结合牢固。支柱绝缘子叠装时中心线应一致,固定应牢固,紧固件齐全。 电抗器与支柱绝缘子组装完成后,整体起吊至支柱上方,连接支柱与电抗器下方支柱绝缘子,注意电抗器设备接线端子朝向应与图纸保持一致。 电抗器安装完毕应仔细检查,确保电抗器上无破布、螺栓、泥土等杂物。在相

静止无功补偿装置

1 静止无功补偿装置(SVC)在电网中的应用 赣州供电公司黄东南 摘要:合理的无功补偿对输配电系统非常重要,SVC装置在江西电网中的首次应用表明SVC 在调相、调压、提高输电容量、改善静态和动态稳定性、抑制振荡等方面起到良好作用,在电力及工业企业中SVC装置可以改善电能质量(谐波、电压波动和闪变、三相不平衡),提高产品质量和数量,有利于节能增效。为进一步推广装置应用,提高其运行管理水平,应加快SVC装置的设计、制造、试验和检验诸方面系列的行业标准制订。 关键词:电力系统电能质量静止无功补偿装置(SVC) TCR+FC 标准 国民经济各个部门大量使用了各种电力整流、换流、交流调速、轧机、电弧炉、电力机车等非线性或具有时变特性负荷的设备,致使电力系统中的暂态和冲击特性无功负荷增加,严重影响电网电压质量,也对用电设备的安全、经济运行带来了严重危害。 为了稳定电压、改善功率因数以降低能耗,必须对具有时变冲击性的无功负荷进行动态无功补偿。采用无触点晶闸管开关的SVC装置,能自动跟踪电网无功的变化波动进行动态补偿,实现无功功率的连续调节。具有响应速度快、工作可靠的特点,是电网中提高功率因数和维持电压稳定的理想无功补偿装置。 针对赣州电网220kV金堂变电站存在的电能质量问题:①220kV电源输电线路偏长,且受丰、枯水期小水电及负荷波动影响,电源电压波动大;②供电负荷中有220kV直供的鼎龙钢厂及定南、全南县的几个电弧炉冶炼金属企业,其负荷功率因数很低,造成电能的极大损耗;而负荷的冲击极大,引起电网电压波动和闪变,加以产生的高次谐波造成电网的严重污染,致使电网电能质量下降;③考虑到2008年京九铁路将进行电气化改造,电气化铁路的供电又将增加冲击性的非线性负荷使电网中不可避免增加降低电能质量的不稳定性。为此在220kV 金堂变电站采用了SVC装置(TCR+FC型),这也是SVC装置在江西电网中的首次应用,同时也是国内第一座移动式无功补偿装置。 该装置于2007年12月30日顺利投入运行,从各项测试数据来看,SVC装置对改善母线电压总谐波畸变,以及调相、调压结果基本上能达到仿真计算水平,同时对抑制振荡,提高电网输电功率及输电能力有较大帮助。为此作以下的初步总结分析。 1 SVC装置的工作原理及构成1.1 工作原理 SVC(static var compensator)全称静止式无功补偿装置,早期又称为SVS,目前国内市场上的SVC无功功率补偿装置主要是接触器或断路器投切电容器组(如PFC、HVC)、晶闸管控制电抗器(TCR加装消谐滤波装置组成TCR+FC)和晶闸管投切电容器(TSC)装置。 TCR型SVC动态无功功率补偿装置通过控制TCR支路中串联的功率可控硅的触发相角,来改变流经电抗器支路的电流,从而得到不同的无功功率。装置由光电触发控制系统、阀控系统、主电抗器及保护元件等单元组成。晶闸管触发角α在 90°~180°范围内可调节,即导通角β<180°。当α=90°时,补偿装置吸收的无功功率最大(称为短路功率);当α=180°达到其在调节范围内的最大值时,吸收的无功功率最小(称为空载功率)。通过调节触发角α的大小,即连续改变主电抗器的电流量,动态调节补偿的无功功率。 TCR型SVC动态无功功率补偿装置并联固定电容器组FC构成晶闸管控制电抗器加固定滤波电容器组(TCR+FC)型式,装置总的输出无功功率为 TCR 与FC无功功率抵消后的净无功功率,因而可以将补偿装置的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围置内。 TCR 采用相控原理,在系统中将除产生特征谐波及非特征的奇次、偶次及三的倍数次谐波,并联固定电容器组FC则兼作滤波器,吸收 TCR 产生的谐波电流和系统其它谐波电流。SVC动态补偿原理

无功补偿装置SVG简介

高压SVG培训 我是思源清能电气电子有限公司,服务工程师,张治福,我的手机号是: 第一章装置电气原理与构成 1.1电气原理 SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构,Y形连接,10kV装置每相由12个功率单元串联组成,6kV装置每相由8个功率单元串联组成,运行方式为N+1模式。下图所示为SVG装置的连接原理图。

图1-1 10kV装置的连接原理图 图1-2 6kV装置的连接原理图 10kV装置的电气原理如下图。 图1-3 10kV装置的电气原理图 1.2装置构成 SVG装置主要由五个部分组成:控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。这里采用风冷。

1.2.1控制柜 控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。 控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统,为控制器和继电器操作供电。 操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。 空气开关的功能如下表所示。 表2-1 空气开关功能表

第二章装置的控制面板说明 2.1 装置的运行状态 SVG装置带电时,运行在五种工作状态:待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态说明和转换关系如下: 1)待机状态 装置上电后立即进入待机状态,然后进行自检。若无任何故障且状态正常,装置复位后,则点亮就绪灯。若在就绪情况下收到用户启机命令,则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入充电状态。 2)充电状态 表示装置的直流电容正在充电,由于装置为自励启动,主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值,则自动闭合启动开关以短路充电电阻,启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。 3)运行状态 表示装置处于并网运行的工作状态,可以在各种控制方式下输出电流,达到补偿无功、负序或谐波的效果。若在此过程中出现报警,报警指示灯亮,不影响装置正常运行;若在此过程中出现过流、同步丢失等可恢复故障,装置将闭锁,待手动或自动复位消除故障后,装置将重新解锁运行;若在此过程中出现严重故障或收到停机命令,装置将发跳闸命令,并转到跳闸状态。 4)跳闸状态 表示装置正在执行跳闸指令。一进入跳闸状态,装置就立刻发跳闸命令。检测到主断路器断开后进入放电状态。 5)放电状态 表示装置正在放电。主断路器断开后,直流电容将缓慢下降直至为0。该状态时持续10s后装置自动转入待机状态。 2.2 控制柜屏面说明 装置提供了液晶操作面板、控制按钮和远程后台三种方式对装置进行操作。

无功补偿安装施工技术要求措施

目录 1工程概况及特征 (1) 2 编制依据 (1) 3施工流程 (2) 4作业前的条件和准备 (2) 5主要方法及施工容 (4) 6质量要求 (8) 7安全措施与文明施工 (8)

无功补偿装置安装施工技术措施 1工程概况及特征 康保牧场二期100MW风电工程场址位于市康保县康保牧场境,场址区中心地理位置约为东经114°48′13″,北纬42°03′20″。现场区面积为50km2,海拔高程为1200~1800m。整个场区为高原东南缘的坝上高原,地区相对高差较大,地貌以和山前平原为主,地表植被多为草地。 康保牧场二期100MW风电工程项目采用金风科技股份生产的风力发电机组,共67台。其中南区布置GW70-1500kW-65m风电机组18台,GW77-1500kW-65m风电机组8台,北区布置20台GW87-1500kW-75m风电机组, GW82-1500kW-70m风电机组21台。风电机组基础设计使用年限为50年,基础设计级别为2级,结构安全等级为2级。抗震设防类别为丙类。箱变基础结构安全等级为二级。 康保县位于省西北部的坝上高原,市区的北部。交通以公路为主,G207国道从其东边通过。康保至通过S246省道、G207国道,公路里程为140km;到有G110国道,公路里程为146km。风电场到康保镇36km。境公路纵横连通,对外交通运输条件方便。 2 编制依据: 《#2动态无功补偿装置安装》 13-N00241S-D0902 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规》 GBJ147-1990 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规》 GBJ149-1990 《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规》GBJ 148-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.1~5161.17-2002 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》GB 50169-2006 输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程(2009) 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规》GB50168-2006 《电力工程达标投产管理办法》(2006版)中电建协工[2006]6号 《中国电力优质工程评选办法(2006版)》中电建协工[2006]1号 《国家优质工程审定与管理办法》(2002年版)

动态无功补偿技术的应用现状及发展 刘宪栩

动态无功补偿技术的应用现状及发展刘宪栩 发表时间:2018-05-31T10:36:53.397Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:刘宪栩王云昊刘楠 [导读] 摘要:在电力系统输送电能的过程中,无功功率不足,将使系统中输送的总电流增加、使变压器的输出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降。 (国网天津市电力公司城西供电分公司天津市 300190) 摘要:在电力系统输送电能的过程中,无功功率不足,将使系统中输送的总电流增加、使变压器的输出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降。对于电力用户来说,过多地从电网中吸取无功,不仅使电网损耗增加,也影响自身的用电和生产。可见无功功率对供电系统和负荷的运行都十分重要。但是,近些年来,随着我国工业的迅速发展,一些大功率非线性负荷的不断增多,对电网的冲击和谐波污染也呈不断上升趋势,缺乏无功调节手段造成了母线电压随运行方式的变动很大,引发了多种电能质量问题。主要包括:功率因数低、谐波含量高、三相不平衡、功率冲击、电压闪变和电压波动。 关键词:动态无功补偿技术;应用现状;发展 引言 在电力系统的运行中,系统运行的安全性、可靠性和经济性、输送电能的质量是其最根本的问题。一些大功率负荷的投入、退出,或者系统局部故障等,都会造成系统中有功功率和无功功率的大幅扰动,从而对电网的稳定性和经济性产生影响。特别是如电弧炉等冲击负荷、非线性负荷容量的不断增加,使得电力网发生电压波形畸变,电压波动闪变和三相不平衡等,产生电能质量降低,电网功率因数降低,网络损耗增加等不良影响。另外,现在的直流输电工程日益发展,大功率换流装置(无论整流或逆变)都需要系统提供大量无功功率。特别是一端为弱系统或临近的交流系统发生故障时,如果不能迅速补偿大幅度波动的无功功率,就会导致系统失控或瓦解。快速有效地调节电网的无功功率,使整个电网负荷的潮流分配更趋合理,这对电网的稳定、调相、调压、限制过电压等等方面都是十分重要的。 1动态无功补偿技术的现状 性能优良的SVC(静止无功补偿器)和技术更为先进的STATCOM(静止同步补偿器)已大规模应用于电力系统及工矿企业。 1.1同步调相机 早期的动态无功功率补偿装置主要为同步调相机,是传统的动态无功补偿设备,多为高压侧集中补偿,一般装于电力系统的枢纽变电站中,以减少因传输无功功率引起能量的损耗和电压降落。由于它是旋转电机,运行中的损耗和噪声都比较大,维护复杂费用高,且响应速度慢,所以难以满足快速动态补偿的要求。目前已逐渐退出动态无功补偿领域,在现场中仅有少量使用。 1.2静止无功补偿器(SVC) 静止无功补偿器(SVC)于20上世纪70年代兴起,现在是已经发展的很成熟的FACTS(柔性交流输电系统)装置,其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿(无功和电压补偿)。SVC装置的典型代表有:晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)和滤波器组(FC)。随着电力电子技术的不断发展和控制技术的不断提高,SVC向高压大容量多套并联的方向发展,以满足电力系统对无功补偿和电压控制的要求。南瑞继保在SVC的技术发展中做出了很大贡献,为国内外电网提供了多套大容量SVC系统。安装于新疆-西北联网工程第二通道750kV沙州变电站的SVC系统容量为-360Mvar(感性)~360Mvar(容性),由两套配置相同的SVC组成,直接接入变电站同一条66kV母线,每套SVC包含TCR(-360Mvar)×1,滤波器组(+180Mvar)×1。本工程SVC系统TCR单体容量达到360Mvar,直接接入电压等级高达66kV,开启了我国输电系统大容量、高电压动态无功补偿器的新篇章。 1.3静止同步补偿器(STATCOM) STATCOM系统基于电压源型变流器,采用目前最为先进的无功补偿技术,将IGBT构成的桥式电路经过变压器或电抗器接到电网上,适当地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,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态调整控制目标侧电压或者无功的目的。同时如果需要STATCOM在补偿无功的基础上对负载谐波进行抑制,只要令STATCOM输出与谐波电流相反的电流即可。因此,STATCOM能够同时实现补偿无功功率和谐波电流的双重目标。 南瑞继保研制的百兆乏直流换流站动STATCOM在南方电网±500kV/3000MW永富直流富宁换流站顺利投运,该项目是大容量STATCOM装置应用于高压直流输电领域中的首个成功案例。此STATCOM系统包含协调控制系统和两套35kV/±100MVArSTATCOM成套设备。换流阀采用多电平电压源型换流器结构,成套设备占地面积小、功率密度高,具备快速暂态无功补偿、目标电压控制、交流系统故障穿越、协调控制等功能,是缓解直流换相失败、无功电压调节等的最佳解决方案,代表着柔性交流输电和用户电能质量领域的前沿方向。 2动态无功补偿技术的发展 2.1电力有源滤波器 电力有源滤波器的基本原理如图1所示。 图1 电力有源滤波器的基本原理 电力有源滤波器的交流电路分为电压型和电流型,目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看,电力有源滤波器可分为并联型和串联型。并联型中有单独使用、LC滤波器混合使用及注入电路方式,目前并联型占实用装置的大多数。但电力有源滤波器现仍存在一些问题,如电流中有高次谐波,单台容量低,成本较高等。随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展,这类既能补偿谐波又能补

无功补偿成套装置安装施工方案

张公220kV变电站新建工程无功补偿成套装置 施工方案 四川巴中和兴电力责任有限公司 2015年03月10日

批准:____________ ________年____月____日技术审核:____________ ________年____月____日编写:____________ ________年____月____日

1、编制依据 1、国家电网公司关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定国家电网基建〔2011〕1515号 2、国家电网公司基建质量管理规定(基建/2)112-2015 3、国家电网公司输变电工程优质工程评定管理办法国网(基建/3)182-2015 4、国家电网公司输变电工程验收管理办法国网(基建/3)188-2015 5、国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法国网(基建/3)186-2015 6、国家电网公司输变电工程流动红旗竞赛管理办法国网(基建/3)189-2015 7、关于深化标准工艺研究与应用工作的重点措施和关于创优工作的重点措施基建质量〔2012〕20号 8、国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施基建质量〔2010〕19号 9、关于应用《国家电网公司输变电工程施工工艺示范》光盘的通知基建质量〔2009〕290号 10、电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/TT5161.1-5161.17-2002 11、接地装置冲击特性参数测试导则DL/T 266-2012 12、国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法 13、1000kV及以下串联电容器补偿装置施工质量检验及评定规程Q/GDW 1852-2012 14、1000kV及以下串补装置施工及验收规范Q/GDW 1853-2012 15、1000kV及以下串联电容器补装置安装施工工艺导则Q/GDW 1854-2012 2、作业准备 2.1、人员组织 序号作业组单位数量备注 1 施工负责人:冯建国人 1 负责人员组织、质量、安全工作 2 技术负责人:贾忻雁人 1 负责全面技术工作

国家标准《静止式动态无功补偿装置功能特性》(精)

国家标准《静止式动态无功补偿装置功能特性》 征求意见稿编制说明 2005年7月 一、概述 国家标准《静止式无功功率补偿装置(SVC)功能特性导则》被列入了2003年国家标准制修订计划,计划编号为20032411-T-469。完成年限2005年。本标准由国家标准化管理委员会提出;全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(以下简称“标委会”)归口并负责起草。 本标准主要起草单位: 本标准主要起草人: 本标准参加起草单位: 本标准参加起草人: 为了保证标准质量,特别邀请西安交通大学夏道止教授、王兆安教授、清华大学陈建业教授、中国电力科学研究院林海雪教授级高工(兼)、全国电力电子学标委会秘书处周观允教授级高工(兼)担任标准编制工作组顾问。 1 标准项目的提出和编制过程 该项目是在全国电压电流等级和频率标委会委员、鞍山荣信电力电子有限公司左强总经理的提议下,于2001年初和《静止式动态无功补偿装置(SVC) 现场试验导则》国家标准项目一起,向国家标准委提出立项申请,2003年底被批准立项的。 2004年第1季度,标委会秘书处研究确定:成立以全国电压电流等级和频率标委会秘书处、全国电力电子学标委会秘书处、中国电力科学研究院、西安领步电能质量研究、鞍山容信电力电子有限公司为主要起草单位的标准编制工作组;随着工作的进一步开展,还将扩展供电、用电、设备及其主要部件制造行业的工程技术人员参加标准编制工作。 根据2004年6月23日国家标准委高新技术部有关“无功补偿装置”国家标准规划及制定工作会议精神,两项《静止式动态无功补偿装置(SVC)》国家标准的制定过程中将积极吸收相关行业和单位的意见。 2004年12月21-23日,于北京召开了主要起草人和顾问工作扩大会议。会议就采用美国IEEE相应标准的基本原则达成以下共识: ——本标准不是等同、也不是修改采用,但鉴于美国IEEE 1303:1994相应标准的框架和技术内容有一定价值,因此在编制我国标准时应作为主要参考文件;关键是要保证国家标准的先进性,提高产品竞争力,技术内容可适当超前以指导科研; ——标准的适用范围要突破美国IEEE相应标准,涵盖输电和配电系统; ——保持立项时的标准名称,暂不改变; ——标准中,对实现产品性能的方法(例如冷却方式)不应强行做推荐性规定; ——该标准在编制过程中,要注意与国家标准《静止式动态无功补偿装置现场试验》的编制工作的密切协调; ——标准内容不应与现行国家标准发生矛盾; ——编制标准时应注意充分研究现正在编制的相关电力行业标准和可控硅阀国家标准。 会议对由西安领步电能质量研究所、鞍山荣信电力电子有限公司分别组织翻译,并聘请有关专家校对的最新IEEE标准进行了集体校对;研究商讨了IEEE 1303:1994各章条的采用程度和增删意见。会议决定由刘军成高级工程师执笔起草、林海雪教授级高工校核本标准的征求意见稿讨论稿,然后提交2005年5月召开的主要起草人会议,供集体讨论修改。

动态无功补偿装置

随着现代电力电子技术的发展,产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,其本身也成为产生无功的功率源。在许多情况下,动态补偿有功功率或在补偿无功的同时也补偿部分有功功率,对改善电能质量会有更好的效果。随着电网中精密电能用户的增多,要求电网必须提供与用户所要求的质量指标相适应的电能。近年来,为了进一步提高配电电能质量指标,出现了多种动态的改善电能指标的电力电子设备。这些提高电能质量和供电可靠性的技术称为契约电力(custom power)。补偿技术发展的初期,人们已经注意到补偿无功功率和补偿系统参数存在某些相同的效果,有时甚至会产生更适合用户的效果,因此,补偿参数技术在电网中有着重要的应用领域。最常用的是串联电容输电补偿,他对减少电压变动,提高电力系统稳定性起到重要的作用。 本文对电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式作了概括性的介绍,重点叙述了补偿技术的发展及其技术前景,讨论了正在开展的新的补偿技术以及补偿用能源的合理使用,并表明了对当前电网中应用各种补偿方式的看法和评价。电力电子技术应用于电网和用户后使电网上产生了更多的无功和谐波,而用于滤波的技术实际上与补偿技术是相互联系也是相互影响的,因此,对滤波技术的进展也作了介绍。 1 并联无功补偿 1.1 同步调相机 同步调相机是最早用于电网的无功补偿设备,适合于电网电压调节。但调相机的反应速度较慢,因此对瞬时电压波动效果较差。他以励磁电流调节来改变发出电压,从电压的幅值大小决定无功功率的输出,同步电机的启动和运行需要很大的维护工作量,这是他的弱点。同步调相机运行中转子有惯性,在故障瞬间调相机向系统输出短路电流,增大系统的短路容量。对系统容量偏小而且电网短路电流不够大的电网(如直流输电的受端),同步调相机还是有显著作用的。但是,在一般电网中,由于短路容量往往偏大,甚至于需要采取限流措施,不适合采用同步调相机。目前,除了需要加大短路容量外,作为无功和电压补偿的同步调相机已经被完全淘汰。 1.2 静止无功补偿器(static var compansator,SVC) 平滑动态补偿是指所补充进电网的无功电流,他是按照电网无功需求的变化而变化的。由于无功是与电压直接联系的,所以调节无功在很大程度上是为了系统电压的质量和电压支撑。 静止无功补偿器目前主要有以下2种类型,一种是晶闸管投切电容器

动态无功补偿装置

动态无功补偿装置 随着现代电力电子技术的发展,产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,其本身也成为产生无功的功率源。在许多情况下,动态补偿有功功率或在补偿无功的同时也补偿部分有功功率,对改善电能质量会有更好的效果。随着电网中精密电能用户的增多,要求电网必须提供与用户所要求的质量指标相适应的电能。近年来,为了进一步提高配电电能质量指标,出现了多种动态的改善电能指标的电力电子设备。这些提高电能质量和供电可靠性的技术称为契约电力(custom power)。补偿技术发展的初期,人们已经注意到补偿无功功率和补偿系统参数存在某些相同的效果,有时甚至会产生更适合用户的效果,因此,补偿参数技术在电网中有着重要的应用领域。最常用的是串联电容输电补偿,他对减少电压变动,提高电力系统稳定性起到重要的作用。 本文对电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式作了概括性的介绍,重点叙述了补偿技术的发展及其技术前景,讨论了正在开展的新的补偿技术以及补偿用能源的合理使用,并表明了对当前电网中应用各种补偿方式的看法和评价。电力电子技术应用于电网和用户后使电网上产生了更多的无功和谐波,而用于滤波的技术实际上与补偿技术是相互联系也是相互影响的,因此,对滤波技术的进展也作了介绍。 1并联无功补偿 1.1同步调相机 同步调相机是最早用于电网的无功补偿设备,适合于电网电压调节。但调相机的反应速度较慢,因此对瞬时电压波动效果较差。他以励磁电流调节来改变发出电压,从电压的幅值大小决定无功功率的输出,同步电机的启动和运行需要很大的维护工作量,这是他的弱点。同步调相机运行中转子有惯性,在故障瞬间调相机向系统输出短路电流,增大系统的短路容量。对系统容量偏小而且电网短路电流不够大的电网(如直流输电的受端),同步调相机还是有显著作用的。但是,在一般电网中,由于短路容量往往偏大,甚至于需要采取限流措施,不适合采用同步调相机。目前,除了需要加大短路容量外,作为无功和电压补偿的同步调相机已经被完全淘汰。 1.2静止无功补偿器(static var compansator,SVC) 平滑动态补偿是指所补充进电网的无功电流,他是按照电网无功需求的变化而变化的。由于无功是与电压直接联系的,所以调节无功在很大程度上是为了系统电压的质量和电压支撑。 静止无功补偿器目前主要有以下2种类型,一种是晶闸管投切电容器(TSC),另一种是晶闸管控制电抗器(TCR)。TSC与普通电容器不同之处,在于用晶闸管代替了断路器作电容器组的投切。TCR则连续调节电抗器电流大小,使无功按要求变化,下面分别说明其特点。 1.2.1晶闸管投切电容器(TSC)

静止型动态无功补偿成套装置技术规范

35kV SVG型静止型动态无功补偿成套装置技术规范 1总则 1.l 本设备技术规范书适用于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程XXkV 动态无功补偿与谐波治理装置,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,供方应提供符合工业标准和本协议要求的优质产品。 1.3 如果供方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议,则意味着供方提供的设备完全符合本技术规范书的要求。 l.4 本设备技术规范书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。 1.5 本设备技术规范书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。 1.6 本设备技术规范书未尽事宜,由甲、乙双方协商确定。 2工程概况 2.1环境条件 周围空气温度 最高温度 ℃ 37.8 最低温度 ℃ -37 最大日温差 K 25 1 日照强度 W/cm2 (风速 0.5m/s) 0.1 2 海拔高度 m 1805 最大风速 m/s 23.7 3 离地面高10m处,30年一遇10min平均最大风速 4 环境相对湿度(在25℃时)平均值 65% 地震烈度(中国12级度标准) 8 水平加速度 g 0.30 垂直加速度 g 0.15 5 地震波为正弦波,持续时间三个周波,安全系数1.67 污秽等级 III 泄漏比距 3.1cm/kV 6 最高运行电压条件下,制造厂根据实际使用高海拔进行修正,并提供 高海拔修正值 7 覆冰厚度(风速不大于15m/s时) 10 批注 [s1]: 需根据现场实际情况进行更改 第1页

无功补偿安装施工方案

10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目施工方案 批准: 审核: 编制: 广西横县东泰电气工程有限责任公司 年月日

目录 一、工程概况....................................... 错误!未定义书签。 二、施工任务及计划时间............................. 错误!未定义书签。 三、施工组织措施:................................. 错误!未定义书签。 四、施工技术措施:................................. 错误!未定义书签。 五、施工健康、环境保护措施:....................... 错误!未定义书签。

一、工程概况 1、工程名称:10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目 2、项目批文号: 3、工程规模: 1)、六景街4号公变、下甘村1号公变、甲俭村1号公变、甲俭村2号公变等47套无功补偿装置安装。 4、建设单位:横县供电公司 5、施工单位:广西横县东泰电气工程有限责任公司 二、施工任务及计划时间 1、施工计划及任务 三、施工组织措施: 1、组织机构 项目负责人:周伟 施工负责人:陈琳 安全负责人:谢孙荣 技术负责人:蒙瑞团 2、责任分工 项目负责人职责 、受公司委托,代表公司负责履行本工程的施工合同,对本工程项目全面负责。 、贯彻执行国家和上级的有关法律、法规、方针、政策和承包合同的要求,接受业主和监理的有关工程的各项指令,确保工程的质量、安全目标和进度要求的全面实现。 、负责建立和管理项目部机构,组织制定各管理规章制度并贯彻执行,明确各部门的职责范围。 、建立健全质量保证体系和安全监察及文明施工保障体系,并保证其良好运行。

动态无功补偿基础知识

动态无功功率补偿基础知识 一、什么叫无功 电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功,无功功率 表达式如下: 式中无功量 的单位为Var (乏),线电压的单位为V (伏),视在电流I 单位为A (安)。 二、无功及分类 1、感性无功:电流矢量滞后电压矢量90度, 如:电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等; 2、容性无功:电流矢量超前电压矢量90度, 如:电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等; 3、基波无功:与电源频率相等的无功; 4、谐波无功:与电源频率不相等的无功。 三、什么是无功补偿 1、无功补偿: 指根据电网中的无功类型,人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。 2、无功功率有那些危害: ——无功功率不做功,但占用电网容量和导线截面积,造成线路压降增大,使供配电设备过载,谐波无功使电网受到污染,甚至会引起电网振荡颠覆。 四、什么是动态无功补偿 1、动态无功补偿 根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿。 2、为什么要进行无功功率补偿 ? sin UI Q =Q Q

——是为了减小供配电线路中往复交换的无功功率,提高供配电线路的利用率。五、进行就地动补的意义是什么 ——是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿,降损节能效果显著,特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低,企业和用户直接受益。 六、就地动补的有功节能是什么 ——减小供配电设备线路损耗,变压器损耗等一切无功电流引起的发热功率。这部分损耗功率Ps可由下式表达: Ps=i2rΣ 式中i为视在电流,rΣ为供配电设备线路电阻和。 七、使用就地动补后线路损耗的节能比 ——补偿后视在电流的平方与补偿前视在电流的平方之比。 即:I22rΣ:I12rΣ 式中 I1为补偿前视在电流,I2为补偿后视在电流,rΣ为供配电设备线路电阻之和八、动补与静补的主要区别及优点 ——静补投切速度慢,不适合负载变化频繁的场合,容易产生欠补或者过补偿,造成电网电压波动,损坏用电设备;并且有触点投切设备寿命短,噪声大,维护量大,影响电容器使用寿命。 ——动补可对任何负载情况进行实时快速补偿,并有稳定电网电压功能,提高电网质量,无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命,同时具备治理谐波的功能。 九、什么是谐波 1、谐波 ——指电网中非基波(50Hz中国)的其他频率的电流或电压,如高次谐波,谐波 亦属于无功类别。 2、谐波的危害 ——谐波是供配电系统中的公害,可造成供配电线路,用电设备发热,产生趋肤效

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