高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SVC)简介资料

高压动态无功补偿及滤波装置 高压动态无功补偿及滤波装置 TCRTCR 型型 SVCSVC 在实际生产中 在实际生产中 的应用的应用 设备概述 SVC 装置由晶闸管控制电抗器 TCR 和高压无源滤波器 FC 构成 控制系统根据负荷 工作状态改变与电抗器串联的晶闸管的导通角 从而改变电抗器提供的感性无功 起到平滑 调节供电系统无功功率的作用 SVC FC TCR TCR Thyristor Controlled Reactor 晶闸管控制电抗器 SCV Static Var Compensator 静止型动态无功补偿装置 高压动态无功补偿及滤波装置主要设备构成 1 全数字控制柜 2 晶闸管阀组 3 主电抗器 4 纯水冷却系统 5 FC 滤波回路 SVC 高压动态无功补偿及滤波装置简介 1 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 2 采用柜式结构 实现外来干扰屏蔽 抗干扰能力优越 3 控制整个系统的运行 4 采用卧式结构 晶闸管叠装压接式 纯水冷却 内取能 内阻尼 空气绝缘 BOD 保护 5 晶闸管选用 ABB 优质产品 电气性能良好 串联使用控制电抗器的投入与切除 6 主电抗器 通过晶闸管阀组连接到 SVC 系统中 成为 SVC 最重要的部分 7 电抗器为空心 干式 铜线或铝线环氧固化型 线形度高 噪音小 动热稳定性好 绝 缘冷却 内取能 内阻尼 空气绝缘 BOD 保护 8 晶闸管选用 ABB 优质产品 电气性能良好 串联使用控制电抗器的投入与切除 9 主电抗器 通过晶闸管阀组连接到 SVC 系统中 成为 SVC 最重要的部分 10 电抗器为空心 干式 铜线或铝线环氧固化型 线形度高 噪音小 动热稳定性好 绝 缘强度高 散热好 11 通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的 12 主要设备采用国外著名公司进口元件 主循环泵 等离子交换机 精密过滤器等核心 机构采用不锈钢 316L 材质 13 PLC 程序控制 保护 报警功能完备 14 无腐蚀 无污染 符合环保要求 TCR 型 SVC 技术特点 1 动态相应时间快 实现平滑调节 采用基于 DSP 的全数字化控制 动态相应时间小于 10ms 2 运行可靠 保护措施齐全 维护量小 系统信息传递采用光缆传递 光电方式转换 抗干扰能力好 3 控制灵活 调节方式多样 可按无功电压或无功功率投切 可手动 自动转换 分相投切 4 采用封闭纯水冷却系统 冷却效率高 运行可靠 5 可以实现电能质量根本优化 装置投运后功率因数可达装置投运后功率因数可达 0 950 95 以上 消除电压波动及闪变 三相平衡符合国际标准 以上 消除电压波动及闪变 三相平衡符合国际标准 SVC 工作原理 TCR FC 型 SVC 全称如下 SVC 的调节器自动跟踪负荷 具有严重冲击无功功率 的工作状态 发出与冲击负荷相 关的 TCR 晶闸阀的触发脉冲 通过光电转换及高压光缆的传递 使触发脉冲触发各晶闸管 不同的触发角 改变了 TCR 主抗器的电流量 从而改变了 TCR 回路的感性无功率量 通过 TCR 回路的感性无功功率的跟随作用 使用户流入电网的无功功率趋于零 或一定 值 由于晶闸管阀及电子设备的动态响应很快 即实现了动态补偿的功能 依靠 FC 回路的 作用 滤除谐波电流 通过调节器的检测 运算和调节作用使 SVC 平衡负荷的不对称有功负荷 抑制电网的负 序分量 负载工作在不同的状态所产生的无功功率也是不同的 例如当负载起动时 所消耗的无 功功率很大 功率因素很低 补偿器无功功率 QLS 降为 0 此时容性无功功率 QC 全部用于 补偿负载无功功率 QL 当负载进入等速运行阶段后 所需的无功功率减小 电容器会产生 过补偿 TCR 的控制器提供一部分感性无功功率 QLS 以补偿容性无功功率的多余部分 当 负载停止时 补偿器全部容量投入 用于补偿过剩的容性无功功率 QC 控制器感性无功功率 QLS 对负载的感性无功功率 QL 和电容器组的容性无功功率 QC 起平 衡作用 以使系统电压及功率因数保持为恒定值 SVC 装置设备构成介绍 1 TCR 晶闸管阀及纯水机 晶闸管叠装压接式 纯水冷却 内取能 内阻尼 空气绝缘 BOD 保护 由并联晶闸管 多个串联组成 其过电压保护采用国际上先进的 BOD 器件 它与其他电子器件一起构成晶闸 管二次触发回路 使晶闸管免受过电压冲击而损坏 选用世界名牌 ABB 产优质晶闸管电气特 性优良 也可根据用户要求选用国产晶闸管 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 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 2 主电抗器 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 相当于一个可控的感性负载 通过电子调节器和反并联连接的可控硅阀的相位 控制 改变补偿电抗器的电流大小 从而达到动态无功补偿的目的 3 TCR 阀的触发监控系统 脉冲编码 光发送 光接收 微机实时监控 TCR 晶闸管运行状况 TCR 阀是高压电力电 子设备 它必须解决弱电触发系统与强电高压系统的电位隔离问题 我们采用 ABB 及西门子 公司的光电转换技术 使这一难题得到解决 同时也解决了高压晶管阀工作时的检测问题 它能在低压侧直接运算显示 报警 跳闸 4 调节器 调节器是晶闸管开关的控制系统 采用西门子或我公司的全数字控制系统 公司 技术 通过测量 比较 放大 移相触发环节 按一定的调节规律产生晶闸管开关所需要 的触发脉冲 控制其触发角大小 调节补充电控器的电流 达到所要求的无功功率 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 响应时间 5 10ms 触发精度 1 个电角度 程序控制及继电保护 用 DSP 实现 SVC 程序投切及继电保护 用工控计算机实现 SVC 自 动化管理体 5 滤波电容器组 金属全膜带内熔丝电容器 外设外迷人丝 CT ZNO 放电线圈 构架等 SVC 高压动态补偿装置应用举例 电弧炉 电弧炉作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 问题是 导致电网严重三相不平衡 产生负序电流产生高次谐波 其中普遍存在如 2 4 偶 次谐波与 3 5 7 次等奇次谐波共存的状况 使电压畸变更为复杂化存在严重的电压闪变 功率因数低 彻底解决上述问题的唯一方法是用户必须安装具有快速响应速度的动态无功补偿器 SVC 三伊公司生产的 SVC 系统响应时间小于 10ms 完全可以满足严格的技术要求 向 电弧炉快速提供无功电流并且稳定母线电网电压 增加冶金有功功率的输出 提高生产效率 并且最大限度的降低闪变的影响 SVC 具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平 衡 滤波装置可以消除有害的高次谐波并通过向系统提供容性无功来提高功率因数 轧机及其他大型电机对称负载 引起电网电压降及电压波动 严重时使电气设备不能正常工作 降低了生产效率使功率 因数降低 负载的传动装置中会产生有害高次谐波 主要是以 5 7 11 13 次为代表的奇次谐波 及旁频 会使电网电压产生严重畸变安装 SVC 系统可以完美的解决上述问题 保持母线电压 平稳 无谐波干扰 功率因数接近 1 城市二级变电站 66kv 10kv 在区域电网中 一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无功 改善功率因数 这 种方式只能向系统提供容性无功 并且不能随负载变化而实现快速精确调节 在保证母线功 率因数的同时 容易造成向系统倒送无功 抬高母线电压 危害用电设备及系统稳定性 SVC 系统可以快速精确的进行容性及感性无功补偿 使 SVC 在稳定母线电压 提高功率 因数的同时 彻底 方便地解决了无功倒送的问题 并且 安装新的 SVC 系统时 可以充分 利用原有的固定电容器组 只需增加晶闸管相控电抗器 TCR 部分即可 用最少的投资取 得最佳的效果 成为改善区域电网供电质量的最有效方法 远距离电力传输 全球电力目前正在趋向于大功率电网 长距离输电 高能量消耗 同时也迫使输配电系 统不得不更加有效 SVC 可以明显提高电力系统输配电性能 这已在世界范围内得到了广泛 的证明 即当在不同的电网条件下 为保证一个平衡的电压时 可以在电网的一处或多处适 合的位置上安装 SVC 系统 以达到如下目的 1 稳定弱系统电压 2 减少传输损耗 3 增加传输能力 使现有电网发挥最大效率 4 提高瞬变稳态极限 5 增加小