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静止无功补偿器(SVC)简介10
主要性能及特点
友好的人机界面
运行人员监视控制主回路界面
主要性能及特点
友好的人机界面
TCR回路监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
控制方式选择及参数设置界面
主要性能及特点
友好的人机界面
水冷系统监监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
手动触发录波及主机监控界面
主要性能及特点
友好的人机界面
工程应用之一
安装SVC稳定供电电压的好处
提高系统的静稳定、动稳定和暂态稳定储备 过低的电压通常是重负荷或供电容量短缺造成的,低电压供电会使 负荷运行性能变坏,对于感应电机负荷,这种情况尤其明显。 过高的供电电压可能导致变压器激磁饱和,增加损耗。同时,对设 备绝缘也极为不利。 对于雷击等异常原因引起的暂态过电压,SVC具有瞬时吸收无功、抑 制该类暂态过电压的功能。 经系统仿真验证,在该站10kV I母上安装17Mvar的SVC。
不同触发角度下的TCR电流波形
工作原理
TCR 关断
TCR 开通 TCR 阀组电压以及电流随触发角变化的波形
主要构成
主要构成
降压变压器(根据需要) 开关柜 线性(空心)电抗器 电容器组/滤波器组
主要构成
晶闸管阀组 纯水冷却系统
晶闸管阀组 水风冷却系统
水水冷却系统
纯水冷却系统
目前被最广泛使用的SVC,主要是TCR+BSC(FC)形式。
概述
应用领域
电网
输电系统 配电网 风力发电
工业用户
冶金:电弧炉、精炼炉 钢铁:轧钢机 电气化铁路:牵引站 化工:工业研磨机、电解电源 采矿:矿石提升机械 港口:海港起重机 重型加工业:大型木材加工机械、大型焊接机械
大负荷中心动态无功支持不足,电网电压稳定 问题严重; 电网损耗较大,电网总体效率和效益有待于进 一步提高; 供电系统所提供的常规电能已经不能满足敏感 性负荷的特殊要求(电压波动、闪变)。
概述
电网存在的问题
部分输电网可能过载而另一部分却未被充分利用; 最大静态稳定传输功率不足,有待进一步提高; 需要增强电压控制能力和加大动态无功储备; 长距离电力传输过程中的过电压应该被有效抑制; 可能出现的次同步振荡(SSR)必须快速阻尼。 来自一些大功率负荷的谐波电流,应该滤除; 某些弱系统,需要大量动态无功来维持其电压稳定; HVDC换流站,为保证可靠稳定工作,也需要补偿一定 的无功。
工作原理
空心电抗器的电流 是由一个可控硅阀组来 控制的。借助于对可控 硅触发相角的调整,就 可以改变流过空心电抗 器的电流(基波有效 值),从而保证SVC在 电网接入点的无功量正 好能将该点电压稳定在 规定范围内(电网补 偿)。或者,使该点的 总无功量等于零(对负 荷补偿来说),相当于 功率因数等于1。
母线电压(kV)
工程应用之一
SVC安装投入 后的效果
工程应用之一
象山站SVC实物图(一)--控制保护系统
工程应用之一
象山站SVC实物图(二)--10KV阀组
工程应用之一
象山站SVC实物图(三)--主电抗器和滤波器
工程应用之二
工业应用 浙江某钢厂(电弧炉应用)工程概况:在SVC系统投入前 ,该钢厂25吨电弧炉生产线在运行过程中,无功功率波动范 围非常大(0-14M), 35KV母线电压闪变严重,功率因数偏低 ,谐波电流偏大,造成电能质量严重下降,影响到周围的用电 设备和用户。随着我公司15Mvar的SVC系统的成功投运,电 能质量得到了非常令人满意的治理效果:
主要性能及特点
专利技术的冷却系统
南瑞继保的SVC阀组冷却系统,采用了自带去离子功能的工 业级密闭式纯水冷却方式。这种冷却方式由于其高可靠性和高冷 却效率,广泛用于机车、航空航天、百万千瓦发电机组、高压、 特高压直流输电换流阀等领域。 并联水路设计 水道直冷均压电阻 专利技术散热器 高可靠性水管和接头
主要性能及特点
高性能控制保护系统
南瑞继保的SVC控制 保护系统采用了公司统一 的UAPC平台,该平台也用 于公司的特高压、高压直 流输电的控制保护系统、 交流输电控制保护系统、 数字化变电站控制保护系 统等。 该平台是高性能的分 散、分布式系统,拥有友 好的人机环境,且方便进 行功能扩展。
LAN - IEC61850
静止型动态无功补偿系统-SVC
南京南瑞继保电气有限公司
主要内容
概述 工作原理 主要构成 主要性能及特点 工程应用
概述
电网存在的问题 随着我国电网的快速发展,全国联网 的格局已初步形成。但是电网结构依旧比 较薄弱,输配电整体技术水平与世界先进 国家仍然有不小差距,其中表现在:
工作原理
SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电 网的需求,它可以向电网提供无功(容性),也可以 吸收电网多余的无功(感性)。 把电容器组(通常是滤波器组)接入电网,就可 以向电网提供无功。当电网并不需要太多的无功时, 这些多余的容性无功,就由一个并联的空心电抗器来 吸收。
工作原理
公共连接点PCC
主要性能及特点
控制保护系统特点
快速的系统响应时间,中断时间25us,实测开环响应时间小于7ms 控制角精度高(0.01°),控制范围大(102°-165°) 全面的控制方式,实现所需控制目标,满足不同行业需要 控制保护系统所有环节可采用冗余设计 设备信息集成,接入用户监控系统灵活方便,信息丰富 内置的完善故障录波功能, IEEE标准的COMTRADE格式 集成设计的谐波监视系统 系统设计模块化,系统升级向后兼容,备品备件有长久保证 保护配置灵活可靠
工程应用之一
SVC投入前象山站I母电压波动
工程应用之一
SVC投入前象山站I母电压日波动曲线
7月1日象山站I母电压变化曲线 10.7 10.6
供电电压(kV)
10.5 10.4 10.3 10.2 10.1 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 时间(小时)
主要性能及特点
紧凑型高可靠阀组
南瑞继保的阀体采用立式悬浮硅堆结构,这种简洁开放的硅堆布 局,是电力电子领域压装硅堆的领先技术。 采用立式压装技术的阀体体积(单相,长×宽×高): 10kV:尺寸:750×750×1500cm,重量:200 kg 35kV:尺寸:850×850×2600 cm,重量:380kg 节省占地,布置方便,较少基建费用,体积小,重量轻,整体运 输、安装快捷,结构简单,可靠性高,维护方便。
概述
SVC(Static Var Compensator:静止动态无功补偿器)
晶闸管控制电抗器(TCR:Thyristor Controled Reactor) 晶闸管投切电容器(TSC:Thyristor Switched Capacitor) 晶闸管投切电抗器(TSR:Thyristor Switched Reactor) 开关投切电容器/滤波器(FC:Fixed Compensator,BSC: Breaker Switched Capacitor/ Filter) 以上各项组合
概述
电网存在的问题
热轧机无功功率变化情况示意图
概述
常用的无功调节措施
调节发电机励磁 装设同步调相机 调节有载调压变压器的分接头 在线路上采用串联补偿电容器 投切固定容量的并联电抗器或电容器组 装设饱和电抗器(SR) 装设磁控电抗器(MCR)
缺点:响应速度慢、调节性能差、运行维护和管理不便 、长年运行损耗过大、自动监控跟踪性能差以及对整 个电网的技术效益和经济效益都偏低等等。
晶闸管阀组运行工况监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
事件列表界面
主要性能及特点
友好的人机界面
谐波在线监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
实时历史曲线界面
工程应用之一
电网应用 深圳象山变电站SVC工程概况:
深圳象山变电站,位于深圳市西北的宝安区,属公明站管辖。 220kV象山站的1号变压器低压侧有一段10KV I母,向周边的一些大 型企业供电。该段母线上有6组补偿电容器组,这些电容器组的投切 靠调度运行人员根据该母线电压的波动情况进行手动投切。 由于负载变化范围大,每日电容器组投切次数较多。频繁投切对电 容器运行非常不利,经常造成电容器损坏;并且母线电压波动范围 大,从10.0-10.7 KV范围内波动,大大超过国标GB12326-2000的要 求。 过去曾经考虑装设VQC来解决问题,但是,因技术的局限性,结果不 尽人意。
无SVC时: Qload = Qs 有SVC时: Qload = Qsvc 其中: Qsvc = Qtcr-Qfc 而此时: Qs = 0 或cos(phi)=1 即系统功率因数 为1了。
系统提供的无功Qs 负荷无功Qload
供电主变
SVC提供的无功Qsvc 可调感性无功Qtcr 容性无功Qfc
SVC的工作原理图
主要性能及特点
TCU与TE板的比较
传统的晶闸管过压保护方 法,是采用BOD(Break Over Diode)元件来完成 的。随着晶闸管电压水平 提高,所需要的BOD元件 自身尺寸越来越大。另外 ,其动作电压的偏差也随 着BOD元件串联数量的增 加而加大。 TCU采用特殊功能电子电 路,实现了晶闸管过电压 保护。且体积小,定值稳 定,转折电压值偏差小。 TCU屏蔽盒的尺寸为140毫 米长X 70毫米宽 X 26毫 米高,只有TE板的1/3。