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動態無功補償裝置設計

發布時間:2021-11-09 09:06:28

⑴ 如何設計一台無功補償裝置

按變壓器的容量的30%到60%左右吧。這演算法比較麻煩。你可以查表。主要要知道大概的功率因數。

⑵ 無功補償櫃設計

功率因數從0.75提高至0.95時需要每KW補償電容量為0.553千乏,540KW需補償電容量:540×0.553≈299(千乏)
電容器內選擇《力久》牌容:BCMJ-0.45-16-3較為耐用,無功功率自動補償控制器選用JKGF系列(磁動式表頭)作自動跟蹤投切。

⑶ 無功補償與諧波抑制裝置的設計

我這有很多實際裝置的設計,都是現場運行中的....,但是給你個現成的是不是在誤人子弟阿...

⑷ MCR磁控電抗器的SVC動態無功補償裝置的設計,有誰有碩士博士論文提供下

我有啊
MSVC靜止型無功補償裝置原理及在煤礦具有自備電場復雜電力系統情況下的應用
摘要:該文介紹了MSVC(MCR型SVC)的基本原理和應用舉例,對無功補償技術與諧波治理的發展方向做了展望和探討。
關鍵詞:MCR SVC 無功補償 諧波 電力應用
1.前言
電力系統電壓、無功、諧波三大指標對全網經濟效益和改善供電質量至關重要。根據電力工業的現狀和發展,新型無功補償裝置的研製和應用是我國電網系統解決電能質量的重大關鍵技術課題。
目前,無功補償主要裝置是電容器、電抗器和少量的動態無功補償裝置,其技術存在明顯不足之處:如開關(斷路器)投切電容器組的調節方式是離散的,不能取得理想的補償效果;開關投切電容所造成的涌流和過電壓對系統和設備本身都十分有害。
本文主要介紹的磁閥式可控電抗器(MCR)型SVC,具有輸出諧波小、結構簡單、可靠性高、價格低廉、佔地面積小、免維護等顯著優點,是高壓和超高壓電網理想的動態無功補償、電壓調節、諧波治理設備。它由磁閥式可控電抗器、控制器、電容器(C) 或濾波器(FC) 、晶閘管閥櫃構成,下面集中對MCR作簡介。

圖1為MCR 型電壓無功自動跟蹤補償裝置(SVC)總系統圖
2、磁閥式可控電抗器工作原理
無功補償設備採用直流助磁式可控電抗器,其原理是利用附加直流勵磁磁化鐵心,改變鐵心磁導率,實現電抗值的連續可調,其內部為全靜態結構,無運動部件,工作可靠性高。圖2為單相可控電抗器的鐵心、線圈結構示意圖。

圖2 單相可控電抗器鐵心、線圈示意圖
可控電抗器採用小截面鐵心和極限磁飽和技術,如圖四柱鐵心結構,在中間兩工作鐵心柱上分布著多個小截面段,在電抗器的整個容量調節范圍內,僅有小截面段鐵心磁路工作在飽和區,而大截面段始終工作於未飽和線性區,其上套有線圈。如圖3所示,電抗器中間兩工作鐵心分別有小截面段,在整個工作過程中,大截面鐵心段始終不飽和,僅小截面段飽和,且飽和的程度很高。圖4為鐵心磁化曲線示意圖,曲線中間部分為未飽和線性區,左、右兩邊為極限飽和線性區。若使電抗器工作在極限飽和線性區,不僅可以減小諧波含量,同時亦能大幅降低鐵心磁滯損耗,電抗器鐵損控制在理想狀態

圖3 磁閥式可控電抗器鐵心結構

圖4鐵心磁飽和特性
可控電抗器原理接線圖如圖5所示。在可控電抗器的工作鐵心柱上分別對稱地繞有匝數為的兩個線圈,其上有抽頭比為的抽頭,它們之間接有可控硅、,不同鐵心的上下兩個主繞組交叉連接後並聯至電源,續流二極體接在兩個線圈的中間。

圖5 磁控電抗器原理接線圖
當電抗器繞組接至電源電壓時, 在可控硅、兩端感應出左右電源電壓的電壓。電源電壓正半周觸發導通可控硅,形成圖6(a)所示的等效電路,其中,在迴路中產生直流控制電流和;電源電壓負半周期觸發導通可控硅,形成圖6(b)所示的等效電路,在迴路中形成直流控制電流和。一個工頻周期輪流導通和,產生的直流控制電流和,使電抗器工作鐵心飽和,輸出電流增加。可控電抗器輸出電流大小取決於晶閘管控制角,越小,產生的控制電流越強,從而電抗器工作鐵心磁飽和程度越高,輸出電流越大。因此,改變晶閘管控制角,可平滑調節電抗器容量。

(a)導通 (b)導通
圖6晶閘管導通等效電路

3.磁閥式可控電抗器特性
3.1諧波特性
磁閥式可控電抗器產生的諧波比相控電抗器(TCR)小50%。如圖7所示。可見最大3次諧波電流為額定基波電流的7%左右,5次諧波電流為2.5%左右。

圖7可控電抗器諧波電流分布
3.2伏安特性
可控電抗器伏安特性如圖8所示,可見,在一定控制導通角下,磁閥式可控電抗器伏安特性近似線性。

圖8磁閥式可控電抗器伏安特性
3.3控制特性
可控電抗器控制特性圖9所示,圖中橫坐標為可控硅控制角度,縱坐標為電抗器在額定電壓下的基波電流幅值標幺值,基準值為額定基波電流幅值。由圖可見,可控電抗器輸出電流(容量)隨控制角增加而減少。

圖9可控電抗器控制特性
3.4響應時間
圖10示出可控電抗器從空載到額定或從額定到空載容量的電流過渡過程波形,時間約為0.3秒。例如,額定容量為300MVA的可控電抗器,緊急情況下可在0.3秒內可提供300MVA的無功功率。

圖10可控電抗器調節過渡過程波形
4.特點
MCR型SVC的特點
電感平衡部分的結構是由一台磁控電抗器組成,其優缺點大致表現在以下幾個方面:
磁控電抗器控制部分的可控硅一般工作在系統額定電壓的百分之幾的水平上,由於是在控制磁閥的飽和度,所以無需很大的控制功率,晶閘管工作在低電壓小電流的工況下,大大提高了系統的穩定運行系數。
磁控電抗器本身就像一台變壓器,可以採用不同的冷卻方式,在35KV電壓等級以下均採用風冷和油冷兩種自然冷卻方式,所以沒有輔助冷卻設備,可以為無人值守的變配電系統配套使用。
由於可控硅部分工作在支流運行方式,所以不會產生諧波電壓,近乎於TCR型所產生諧波量一半以下的諧波是因為磁化的非線性過程造成的。
磁控電抗器的缺點是反應速度相對較慢,在0.2S左右,與飽和速度成反比。目前正在開發反應速度更快的產品。
磁控電抗器免維護,佔地面積小,安裝方便。
5.可靠性
這種可控電抗器不需要外接電源,完全由電抗器的內部繞組來實現自動控制;
其控制系統從輸電線路進行數據採集,通過控制可控硅晶閘管的導通角進行自動控制,因此可實現連續可調,並且從最小容量到最大容量的過渡時間很短,因此可以真正實現柔性輸電;
網側繞組不需要抽頭,所有繞組的聯接也很簡單,保證了高壓或特高壓可控電抗器的可靠性;
從產品的運行情況看,俄羅斯500kV及以下等級已大量採用該技術,國內750KV系統也在實際操作中,方案可見是先進、成熟和可靠的。
6.安全性
MCR僅僅需要一隻二極體、兩只可控硅,磁控電抗器,可控硅不需要串、並聯,承受電壓只有系統總電壓的1%-2%,運行穩定可靠。
可控硅動作,整流控制產生的諧波不流入外交流系統。
即使可控硅或二極體損壞,磁控電抗器也僅相當於一台空載變壓器,不影響系統其他裝置的運行。
接入三相系統的MCR採用角形連接,並不是將磁控電抗器取代濾波電容中的串聯電抗器,因此與電容器不會產生諧振。當MCR容量與電容器容量相等時,發生並聯諧振,等效阻抗無窮大,相當於從系統中斷開。
7.經濟性
採用低電壓水平的電子器件(可控硅)控制,就可以實現各個電壓級別電壓的自動調整,保持電壓的穩定;
在相同電壓下可提高30%的輸電容量;
降低輸電線路的損耗;
提高電力系統的穩定性;
在系統的靜態和動態情況下均能最大限度地傳輸功率;
電網中採用這種可控電抗器可取消自耦變壓器第三繞組以及相配套的補償電容器,工程總造價降低。
磁控電抗器結構簡單,佔地面積小,基礎投資大大壓縮。
MSVC自身有功損耗低。
8.使用范圍
廣泛適用於電力無功變化迅速,電壓、無功、諧波需控制或綜合治理的供用電場所:
電氣化鐵路:
港口
冶金:
A.工業用電爐和鐵合金爐
電爐(鐵合金電爐)在工業上用途非常廣泛,煉鋼、煉鐵、煉鐵合金都需要很大功率的電爐。電爐的工作特性特殊性,會對電網造成很大的沖擊破壞,如造成電網電壓波動;電壓的閃變;三相嚴重不平衡;無功功率快速變化;產生大量的高次諧波等。
B.軋鋼系統
系統的功率因數都十分的低,一般的補償裝置,但都存在沒有動態調整部分的問題,對於這類設備,採用磁控電抗器組成的SVC是十分合適的,咬鋼的過程都在數秒的慣性范圍內,完全可以適應系統的要求,甩鋼後又能及時地由電抗器保持平衡,不會出現過補現象。
C.原料及高爐系統
一般區域變電系統的功率因數都很低,同時電機的工作負荷也很不穩定,所以可以大量的採用MCR型SVC作為補償裝置。
D.有色冶金
冶煉銅和鋁:一般都採用電爐冶煉,其過程比鋼鐵冶煉爐穩定,也是高耗能的化學反應過程,但穩定波動系數更大,所以也存在電壓波動大、諧波豐富及功率因數很低等方面的問題,是推廣應用MCR型SVC的另一個對象。
電解銅和鋁:大量採用整流裝置,由於會產生的諧波和槽內電流變化的不穩定性都導致了電壓的無序波動,而設備的調節系統的工作會進一步加劇這種波動,因此穩定供電一直是電解系統的一大難題,採用MCR型SVC將會很好的解決此類問題。
煤炭:
煤炭企業主要的生產工藝過程為採掘和運輸(提升),工輔系統為通風和排水,百分之九十的動力設備為旋轉電機,而且以交流電機為主。煤炭企業最大的特點是單機容量都較大,獨立分布和一些設備啟動頻繁等特點,由此造成了系統供電品質因素很低,穩定性很差等諸多問題,改善這類問題的很好辦法也是採用反應速度要求不高,但運行可靠,投資與其它類型SVC有較大競爭的磁控型靜補設備。
建材水泥
大部分水泥企業都採用活性水泥生產工藝,與煤炭企業唯一不同的就是它基本在地表以上操作,通風變成了除塵,也存在大量的皮帶運輸的問題,所以與煤炭企業相似。
電力系統
a.可用於並聯電抗器:長距離高壓輸電線路,在一定條件下,末端會造成容升電壓升高,可調電抗器並接入線路,可自動調節電感,吸收無功電流,防止電壓升高。
b.用於消弧線圈:中壓輸電系統發生單相接地時,對地電容電流會嚴重威脅電網的安全。傳統的方法是在系統的中性點處裝設電感不可調的消弧線圈,用以抵消電容電流,達到滅弧的目的。由於電感不可調,滅弧效果並不理想。用可調電抗器作成消弧線圈,可任意調節電感,滅弧可靠性更高。
c.用於輸電線路:可調電抗器和電容器串聯接入輸電線路,可以補償輸電線路的電感,提高線路輸電能力;改善系統的穩定性;降低系統的損耗,改善線路的電壓分布;優化線路間的負荷分配。
9.應用舉例
山東新汶礦業集團協庄礦副立井降壓站項目。
9.1系統概況:

系統如圖所示:電網和電廠各兩路進線,正常情況下一備一用,35KV兩台母聯開關閉合,2號、3號主變運行,6KV母線並列運行,兩段各有1440KVar的補償電容器。針對以上情況,對系統電能質量進行了綜合測量,分析如下:
選取了電網1#進線點進行了測量,數據如下:
有功功率:

無功功率:

功率因數:

諧波頻譜:

由以上測試數據分析可以知道,電廠1#線功率因數很高,而且比較穩定,但電網1#功率因數波動很大,變化規律如下:
6KV系統負載較小時,從電網吸收的無功功率很小,電廠向電網輸送的有功功率卻很大,功率因數就很高,達到0.96。
絞車啟動時,要吸收較大的有功功率和無功功率,這就使輸送到電網的有功功率大大降低,而從電網吸收的無功功率卻明顯增加,造成功率因數很底,且變化速度很快。
夜間負載增大後功率因數同樣也很低。
系統中5次、7次諧波含量較大,需要治理。
9.2系統情況分析
1)、電廠正常運轉
電廠正常運轉時給礦里配電所、河北配電所、電廠配電所、副立井降壓站和紙廠降壓站輸送有功功率並將富餘部分向電網倒送。同時系統從電網吸收無功功率。
電廠正常運轉所發送的總有功功率平均為:20500KW:
電廠自身平均負荷 1800KW
河北配電所平均負荷 3140KW
礦里配電所平均負荷 3458KW
紙廠將壓站平均負荷 4705KW至0KW
副立井將壓站平均負荷 4608KW
當紙廠所有負荷都使用電廠供電時,電廠所發的有功功率將剩餘20500-1800-3140-3458-4705-4608=2789KW並向電網倒送;當紙廠所有負荷都不使用電廠供電時,電廠向電網倒送的有功為2789+4705=7494KW;則可以得出電廠向電網倒送有功功率的范圍為2798KW至7494KW。
2)、電廠只發出一半有功功率10250KW
由系統的配電情況知,電廠發出的電能優先滿足河北配電所、礦里配電所和電廠本身所需,三者所需總有功功率為:3140+3458+1800=8398KW。此時,紙廠使用電廠電能的范圍仍然為0KW至4705KW。考慮兩種極端情況:
a、紙廠使用電廠電能為0KW
此時,電廠發出的電能滿足河北配電所、礦里配電所和電廠本身所需之後剩餘10250-8398=1852KW,該部分有功輸送到副立井配電所供之使用,但不能滿足該所的需要。該所使用電廠輸送來的1852KW之後仍然需要從電網吸收4608-1852=2756KW有功功率。
b、紙廠使用電廠電能為4705KW
河北配電所、礦里配電所和電廠本身再加上紙廠總需求有功功率為8398+4705=13103KW,而電廠只發出10250KW,不足的部分13103-10250=2835KW只能從電網上吸收;且副立井配電所的所有需求也只能從電網上吸收,此時從電網吸收的總有功功率為:2835+4608=7461KW。
所以,當電廠只發出一半有功功率10250KW的時候,系統需要從電網吸收的有功功率范圍為2756KW至7461KW。
3)、電廠不運轉
電廠不運轉時,紙廠由集團公司中心降壓站供電;礦里配電所、河北配電所、電廠配電所、副立井降壓站則全部由電網供電。此時從電網吸收的有功功率為1800+3140+3458+4608=13006KW,同時需要從電網吸收的無功功率也要增加。
考慮到各配電所都有補償電容器對無功進行補償後功率因數都比較高(河北配電所和礦里配電所功率因數均為0.95左右),且還需要在副立井降壓站增加補償電容器容量;另外,該種極端情況出現的幾率很小,即使出現維持的時間也不會太長,所以該種情況可以不予考慮。
若電廠不運轉的情況經常出現或一旦出現維持的時間很長,又或以後會撤消發電廠,則需要對各個變電所單獨進行改造。
4)、綜述
當系統向電網倒送有功功率時,其范圍為2798KW至7494KW。系統從電網吸收的有功功率時,其范圍為為2756KW至7461KW。兩個集合並集再考慮餘量,取最低限為2700KW。
如果把無功功率看成一個常量,則有功功率越小,功率因數越小;有功功率越大,功率因數越大。只要在電網入線點流過的有功功率最小的時候能滿足功率因數達到0.95,則其他情況就能保證功率因數達0.95以上。當電網入線點流過的有功功率為2700KW,功率因數為0.95時,由功率因數計算公式:cosψ=W/√ W×W+Q×Q可計算出所需從電網吸收的無功功率為:887Kvar。
只要使從電網吸收的無功功率小於887Kvar,就能滿足補償設計的要求(要求功率因數在0.95以上)。由測試的無功曲線可以看出,系統從電網吸收的無功功率平均在1600Kvar左右,為了滿足從電網吸收的無功功率小於887Kvar,則需要再增加補償電容器容量應大於1600-887=713Kvar。考慮到以上是採用各配電所及降壓站的平均負荷計算和適當增容的需要,應適當增大補償電容器的容量,調整再增加補償電容器容量為1620Kvar;加上系統原有的2880Kvar,補充總容量選定為4500Kvar。
另,從測試所得無功變化曲線可知,系統存在過補償的現象,過補償的容量平均為1300Kvar,考慮補償電容器容量的增加,選定磁控電抗器容量為1800Kvar。
9.3方案設計:
綜合以上,擬訂方案方向為:
考慮電容器室空間的問題,將副立井6KV側Ⅰ段母線原有的1440Kvar電容器組改造為1800Kvar,採用自動補償方式;
6KV側Ⅲ段母線原有的1440Kvar電容器組改造為2700Kvar固定補償,同時選配1800Kvar的磁控電抗器(MCR)進行綜合調節,能實現從900Kvar-2700Kvar 的連續補償,以調節無功功率的快速變化,使功率因數穩定在0.95以上,同時穩定系統電壓。
整個系統在運行負荷較多的時候可以滿足負載對無功的需要;當運行負荷較少,過補容量小於1800Kvar時,由磁控電抗器(MCR)消除過補的無功功率;當過補容量大於1800Kvar時,自動切除補償容量為1800Kvar自動補償電容,餘下的再由磁控電抗器消除。
通過自動補償和動態補償(MSVC)相結合,對於整個系統來說,自動補償組投上時可以實現2700Kvar-4500Kvar的連續補償;自動補償組切下時可以實現900Kvar-2700Kvar的連續補償;既能消除過補欠補現象滿足功率因數的設計要求,又可以避免因負荷(提升機)的頻繁變化造成自動投切電容櫃的頻繁投切。
配置電抗率為6%的乾式鐵心電抗器。
配檢修隔離開關和防誤閉鎖,確保檢修安全。

10.結束語
目前,MCR型SVC已經在煤況和冶金行業得到了廣泛的應用,並取得了顯著效果且形成了成熟的技術方案。現在SVC的發展研究主要集中於控制策略上,如引入了模糊控制、人工神經網路和專家控制系統到SVC控制系統,使SVC系統的性能更加提高。

⑸ 無功補償控制器的設計要求及設計方法

1、對測量精度的要求
要實現精確的無功補償就必須對無功電流進行准確的測量。
因為電壓的變化范圍較小,因此對電壓的測量精度要求不高,通常有1%的測量精度就足夠了。通常的情況下,不測量電壓也可以實現很好的無功補償控制,對電壓的測量主要是為了實現過壓、欠壓、以及缺相等保護功能。
對電流的測量靈敏度要求要高一些。對於使用8位單片機的低檔控制器,測量靈敏度要達到1%以上。注意這里強調的是「測量靈敏度」而不是「測量精度」, 1%的電流測量靈敏度即相當於可以區分1%的電流變化,例如電流互感器的一次電流為500A,則意味著可以區分從100A到105A的電流變化,並不要求100A的電流測量值絕對准確。對於使用DSP或32位單片機的高檔控制器,測量靈敏度要達到0.1%以上,否則就談不到高檔了。同樣的道理,測量的靈敏度要達到0.1%,意味著測量值應該有4位有效數字,但同樣並不要求絕對准確。對無功補償控制器要求0.1%的測量精度是不現實的,也沒有實際意義。但是控制器的測量值最好能在現場進行校正。
對功率因數測量的靈敏度最好要達到0.001。准確地說,應該是對相位差的測量要求,因為測量無功功率並不需要使用功率因數值。這里要強調一點,對無功電流的計算應該使用Iq=I×sinφ的公式來進行計算,而sinφ的值應該根據相位差的值直接進行計算,不能使用sinφ=(1-cosφ2)1/2的公式計算,否則當相位差在0度附近時,cosφ的微小變化會導致sinφ的很大變化,導致sinφ的值誤差太大。例如cosφ=0.99時,對應的相位差是8.1度,對應的sinφ值為0.14,意味著0—0.14之間其他sinφ值檢測不到。
對相位差的測量要求達到整個-180—+180度范圍。有一些控制器具有電流互感器接反的自動識別功能,這種控制器以有功必須為正值來判斷互感器的正反,相當於-90—+90度范圍,這就可能以下的問題:
(1)當負荷處於發電狀態時會出現檢測錯誤。
(2)當負荷為純電感或純電容時,由於有功電流約等於零,可能會將電感誤判斷為電容或者將電容誤判斷為電感。而負荷為純電容的狀態經常會出現,例如負荷為單一大負荷而負荷停機時,無功補償電容器尚在運行,於是變壓器二次電流就變為純電容電流,如果將這個電流誤判為電感電流,控制器就會繼續投入電容器,直至將所有的電容器全部投入運行,造成嚴重的過補償現象。
2、顯示器的選擇
最常用的顯示器件就是LED數碼管,LED數碼管價格低廉、可靠性高。最好使用多位組合的LED數碼管,這樣可以大量減少線路板連線並且減少焊接安裝工作量。
很多人比較熱衷於使用液晶顯示器,液晶顯示器可以顯示漢字,在有照明的情況下也比較省電,但是液晶顯示器的最大問題是低溫性能不好,通常在-10℃以下不能正常顯示。所以除非能夠確定控制器的使用環境溫度在-10℃以上,否則不要使用液晶顯示器。
3、參數設定功能
對於以無功電流或無功功率為依據進行控制的無功補償控制器,參數設定功能是必備的。
在控制器製造的時候,電容器的額定容量,電流互感器的變比等參數無法事先確定,只能根據無功補償裝置的實際情況及現場情況進行設定,因此控制器必須具備參數設定功能。設定的參數應保證不會因掉電而丟失。
最直接的保存設定參數的方法就是使用EEPROM器件,如24C02等。有一些單片機具有片內EEPROM,這樣就可以減少外圍器件數量。還有一些單片機具有在應用編程功能,也就是說,可以在程序運行過程中修改片內FLASH程序存儲器的內容。對於這類單片機也可以將設定參數保存在FLASH程序存儲器中,不過在應用編程的程序設計比較復雜一些。
4、保護功能的設計
電容器的過載無非是由於電壓過高或者是諧波過大而引起,因此在控制器中設計過電壓保護功能是必要的。在能力允許的情況下,應該在控制器中設計電壓諧波檢測功能,因為導致電容器諧波過載的根本原因是電壓畸變,檢測電壓諧波就可以實現對電容器的諧波過載保護。有了過電壓保護和諧波過載保護則熱繼電器就可以取消。既節省了體積與成本又減少了故障點。
5、電容器的投入與切除控制策略
電容器的投入與切除應該分步進行,不應在一步操作中同時投入或者切除多台電容器。否則過大的電流突變會對系統造成比較大的影響,也不利於實現精確的補償效果。
同時,對於安裝有不同規格電容器的補償裝置,電容器的投切應該盡量簡潔,以便盡量減少電容器的投切次數,並且可以最快的滿足補償要求。不應按最小步進台階一步一步遞增或遞減。
例如補償裝置中共有三種規格的電容器,分別為10Kvar、20Kvar、40Kvar,如果測量出所需要的無功補償量為40var以上,則應該直接投入一台40var的電容器。同樣的道理,當測量出多餘的無功補償量為30var以上,則應該直接切除一台40var的電容器。
6、輸出電路的設計
通常控制器的輸出都是用於控制交流接觸器或復合開關,最常見的就是220V交流輸出。輸出的路數視要求而定,通常10路就可以了。
最常見的輸出元件是電磁繼電器,選用電磁繼電器的最重要的原則是繼電器銜鐵本身不能與接點有電連接,不少繼電器的銜鐵本身就是動接點的一部分,於是繼電器鐵芯帶電,當線圈絕緣出現問題時,強電就會竄入控制部分造成嚴重損壞。而對於銜鐵與接點沒有電連接的繼電器,則不會出現強電竄入控制部分的現象。
當電磁繼電器接點斷開時,由於接觸器線圈是大電感電流不能瞬變,會產生很高的電弧電壓,因此必須連接阻容吸收元件,否則會產生嚴重的干擾。
輸出元件也可以使用電子繼電器,電子繼電器的內部是晶閘管,由於晶閘管可以電流過零關斷,因此不需要使用阻容吸收元件,並且驅動電壓電流都很小,比較容易實現控制。質量好的電子繼電器價格較高。質量不好的電子繼電器容易產生誤觸發,造成上電時接觸器抖動。
輸出電路也可以使用雙向晶閘管,這時晶閘管的驅動電路稍微復雜一些,但是成本很低,可靠性也可以做得很好。

⑹ RCSVG雙向動態無功補償裝置、RCAPF有源濾波裝置杭州哪家單位在做

你好:
關於「RCSVG雙向動態無功補償裝置 RCAPF有源濾波裝置」的問題!

杭州瑞策控制技術有限公司與清華大學合作開發柔性輸配電技術產品,並提供最新無功補償技術-RCSVG,實現電網雙向動態無功補償,基於可控器件的VSC技術,對快速的沖擊負荷,補償效果更好。並提供有源濾波器RCAPF產品,可實現濾除電網高達50次諧波功能。

一、和傳統的SVC相比,Ruice Control 公司RCSVG具有以下獨特的優點:
1. 啟動沖擊小
SVG部分採用自勵方式起動,啟動快速且沖擊電流限制在很小的幅值;
2. 任意組合的連續補償范圍
SVG可以從額定感性工況到額定容性工況連續輸出無功,和固定電容器組合可構成任意范圍的連續補償;
3. 動態響應速度快
SVG具有10ms以內的快速輸出無功特性,因而對快速的沖擊負荷具有更好的補償效果,對閃變有更好的抑制效果;而傳統的SVC響應時間一般在40ms-60ms(太快可能引起電抗和電容器產生振盪)。
4. 優異的諧波輸出特性
SVG既可以輸出近似正弦波的無功電流(不含諧波,用於電網補償),也可以輸出設定次數的諧波電流(用於負荷諧波濾波),即SVG輸出電流是完全有源可控的,完全滿足用戶的需要;而SVC產生大量不可控的諧波電流,又附帶大量不可控的無源濾波支路來實現自身產生的諧波電流的濾波。
5. 佔地面積小
SVG以半導體功率器件構成的逆變器為核心,使用直流電容器儲能,無SVC中體積龐大的濾波支路和電抗器,安裝尺寸一般只有SVC的1/5-1/3,特別適合於對佔地面積要求較高的場合。XDVAR系列SVG可做成移動式裝置。
6. 高效率
SVG採用新型低損耗IGBT功率器件,直接輸出電壓范圍1kV-35kV,省去了連接變壓器,裝置效率可達99%以上;而由於損耗曲線特性優於SVC(SVC空載時損耗達到最大),SVG的等效運行損耗一般只有SVC的1/3-1/2,等效運行耗電量大大低於SVC。
7. 超強補償能力
SVG輸出電流不依賴於系統電壓,表現為恆流源特性,在系統電壓跌落到20%時仍可以輸出額定無功電流,具有更寬的運行范圍;而SVC輸出電流與系統電壓成正比下降,使得達到同等補償效果SVG容量可以比SVC容量小20%-30%。

二、(一)RCAPF3L系列:

可同時濾除2-60次的諧波電流
IGBT高速開關(20kHz),可迅速濾除諧波
輸出電流響應時間小於10ms

1、自動限流於額定電流
2、可以同時濾波和補償基波無功
3、設計選型簡單,只需測量負載諧波電流大小
4、可以多機(不大於10台)並聯運行,便於擴展容量
5、漢字液晶顯示界面,操作簡單
6、可實現遠程監控

二、(二)RCAPF4L系列:

1、可同時濾除2-25次范圍內的全部和選型次數諧波電流
2、IGBT高速開關(10kHz),可迅速濾除諧波
3、有效消除因三次諧波產生的中線電流
4、中線濾波能力為相線的三倍
5、輸出電流響應時間小於10ms
6、自動限流於額定電流
7、可以同時濾波和補償基波無功
8、設計選型簡單,只需測量負載諧波電流大小
9、可以多機(不大於3台)並聯運行,便於擴展容量
10、漢字液晶顯示界面,操作簡單
11、可實現遠程監控

⑺ 什麼叫動態無功補償

動態無功補償發生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無功發生器。
由於其開關器件為IGBT,所以其動態補償效果是早期的同步調相機、電容器和無功補償裝置不能比擬的,無功補償裝置以其較低諧波,較高的效率,較快速的動態響應,成為現代柔性交流輸電系統中的重要設備。 該裝置主要用來補償電網中頻繁波動的無功功率,抑制電網閃變和諧波,提高電網的功率因數,改善配電網的供電質量和使用效率,進而降低網路損耗,有利於延長輸電線路的使用壽命。
各種無功和諧波補償的設備中,用於抑制諧波、補償無功的方法主要有兩類:一類是裝設諧波無功補償裝置;另一類是對電力電子裝置本身進行改造,使其在實現自身功能的同時不產生諧波,也不消耗無功,或者根據需要對其進行功率因數校正。
配電網無功補償與諧波治理裝置研發成功,並投入批量生產,可帶來較大的社會效益,目前我國配電網中普遍存在著無功補償不足、布置不合理的情況,存在著城鄉電網與區域電網電容器容量倒置現象。10KV電壓等級以上的配電電網用戶無功需求量很大,有效合理的使用無功補償與諧波治理裝置,對配電網中的無功和諧波進行補償,不僅可以達到節能降耗的目的,還可以減少用電裝置的損害及由諧波引起的事故。
傳統的補償諧波和無功電流的另一種方法是裝設無源濾波器,通常由電力電容器、電抗器和電阻器串並聯組合而成,該方法既可補償諧波,又可補償無功功率。目前我國常用的無功調節設備仍為機械式並聯電抗器、投切電容器,這些靜止型調壓手段,因調節不連續、響應速度慢,很難滿足系統運行方式快速變化時的需求。而另一種調壓裝置SVC,響應速度很快,但由於呈恆阻抗特性,使得在電壓低時,無法提供所需的無功支持,因此應付突發事件的能力較弱,並且為了抑制諧波,必須裝設濾波器,佔地面積較大,此外,過多的SVC裝置容易引發系統振盪。相比之下,動態無功補償裝置較為有效的調壓手段,它的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內恆定,在電壓低時仍能提供較強的無功支撐,並且可從感性到容性全范圍內連續調節。

⑻ 無功補償的裝置

選擇哪一種補償方式,還要依電網的狀況而定,首先對所補償的線路要有所了解,對於負荷較大且變化較快的工況,電焊機、電動機的線路採用動態補償,節能效果明顯。對於負荷相對平穩的線路應採用靜態補償方式,也可使用動態補償裝置。一般電焊工作時間均在幾秒鍾以上,電動機啟動也在幾秒鍾以上,而動態補償的響應時間在幾十毫秒,按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鍾之內是一個相對的穩態過程,動態補償裝置能完成這個過程。 無功功率補償控制器有三種采樣方式,功率因數型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實際上就是對無功功率補償控制器的選擇。控制器是無功補償裝置的指揮系統,采樣、運算、發出投切信號,參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來經歷了由分立元件--集成線路--單片機--DSP晶元一個快速發展的過程,其功能也愈加完善。就國內的總體狀況,由於市場的需求量很大,生產廠家也愈來愈多,其性能及內在質量差異很大,很多產品名不符實,在選用時需認真對待。在選用時需要注意的另一個問題就是國內生產的控制器其名稱均為"XXX無功功率補償控制器",名稱里出現的"無功功率"的含義不是這台控制器的采樣物理量。采樣物理量取決於產品的型號,而不是產品的名稱。
1.功率因數型控制器
功率因數用cosΦ表示,它表示有功功率在線路中所佔的比例。當cosΦ=1時,線路中沒有無功損耗。提高功率因數以減少無功損耗是這類控制器的最終目標。這種控制方式也是很傳統的方式,采樣、控制也都較容易實現。
* "延時"整定,投切的延時時間,應在10s-120s范圍內調節 "靈敏度"整定,電流靈敏度,不大於0-2A 。
* 投入及切除門限整定,其功率因數應能在0.85(滯後)-0.95(超前)范圍內整定。
* 過壓保護設量
* 顯示設置、循環投切等功能
這種采樣方式在運行中既要保證線路系統穩定、無振盪現象出現,又要兼顧補償效果,這是一對矛盾,只能在現場視具體情況將參數整定在較好的狀態下工作。即使調整的較好,也無法禰補這種方式本身的缺陷,尤其是在線路重負荷時。舉例說明:設定投入門限;cosΦ=0.95(滯後)此時線路重載荷,即使此時的無功損耗已很大,再投電容器組也不會出現過補償,但cosΦ只要不小於0.95,控制器就不會再有補償指令,也就不會有電容器組投入,所以這種控制方式建議不做為推薦的方式。
2. 無功功率(無功電流)型控制器
無功功率(無功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個設計良好的無功型控制器是智能化的,有很強的適應能力,能兼顧線路的穩定性及檢測及補償效果,並能對補償裝置進行完善的保護及檢測,這類控制器一般都具有以下功能:
* 四象限操作、自動、手動切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動調節切換時間、諧波過壓報警及保護、線路諧振報警、過電壓保護、線路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完備,由於是無功型的控制器,也就將補償裝置的效果發揮得淋漓盡致。如線路在重負荷時,那怕cosΦ已達到0.99(滯後),只要再投一組電容器不發生過補,也還會再投入一組電容器,使補償效果達到最佳的狀態。採用DSP晶元的控制器,運算速度大幅度提高,使得富里葉變換得到實現。當然,不是所有的無功型控制器都有這么完備的功能。國內的產品相對於國外的產品還存在一定的差距。
3. 用於動態補償的控制器
對於這種控制器要求就更高了,一般是與觸發脈沖形成電路一並考慮的,要求控制器抗干擾能力強,運算速度快,更重要的是有很好的完成動態補償功能。由於這類控制器也都基於無功型,所以它具備靜態無功型的特點。
國內用於動態補償的控制器,與國外同類產品相比有較大的差距,一是在動態響應時間上較慢,動態響應時間重復性不好;二是補償功率不能一步到位,沖擊電流過大,系統特性容易漂移,維護成本高、造成設備整體投資費用高。另外,相應的國家標准也尚未見到,這方面落後於發展。 由於現代半導體器件應用愈來愈普遍,功率也更大,但它的負面影響就是產生很大的非正弦電流。使電網的諧波電壓升高,畸變率增大,電網供電質量變壞。
如果供電線路上有較大的諧波電壓,尤其5次以上,這些諧波將被補償裝置放大。電容器組與線路串聯諧振,使線路上的電壓、電流畸變率增大,還有可能造成設備損壞,再這種情況下補償裝置是不可使用的。最好的解決方法就是在電容器組串接電抗器來組成諧波濾波器。濾波器的設計要使在工頻情況下呈容性,以對線路進行無功補償,對於諧波則為感性負載,以吸收部分諧波電流,改善線路的畸變率。增加電抗器後,要考慮電容端電壓升高的問題。
濾波補償裝置即補償了無功損耗又改善了線路質量,雖然成本提高較多,但對於諧波成分較大的線路還是應盡量考慮採用,不能認為裝置一時不出問題就認為沒有問題存在。很多情況下,採用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補償無功功率的同時,對系統中的諧波進行消除。
(三)無功動態補償裝置工作原理與結構特點:
一般無功動態補償裝置由控制器、晶閘管、並聯電容器、電抗器、過零觸發模塊、放電保護器件等組成。裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率和功率因數,通過微機進行分析,計算出無功功率並與預先設定的數值進行比較,自動選擇能達到最佳補償效果的補償容量並發出指令,由過零觸發模塊判斷雙向可控硅的導通時刻,實現快速、無沖擊地投入並聯電容器組。

⑼ 無功補償設計要求是什麼

答:1並聯電容器接入電網的基本要求 (1)高壓並聯電容器裝置接入電網的內設計,應按全面規劃、容合理布局、分級補償、就地平衡的原則確定最優補償容量和分布方式。 (2)變電所里的電容器安裝容量,應根據本地區電網無功規劃以及國家現行標准《電力系統電壓和無功電力技術導則》和《全國供用電規則》的規定計算後確定。當不具備設計計算條件時,電容器安裝容量可按變壓器容量的10%~30%確定。 (3)電容器分組容量,應根據加大單組容量、減少組數的原則確定。 2並聯電容器補償容量計算 3並聯電容器接線方式 (1)高壓並聯電容器裝置,在同級電壓母線上無供電線路和有供電線路時,可採用各分組迴路直接接入母線,並經總迴路接入變壓器的接線方式。 (2)高壓電容器組的接線方式,應符合下列規定; 1)電容器組宜採用單星形接線或雙星形接線。 2)電容器組的每相或每個橋臂,由多台電容器串聯組合時,應採用先並聯後串聯的接線方式。 (3)低壓電容器或電容器組,可採用三角形接線或中性點不接地的星形接線方式。

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