1. 无功补偿装置由哪些元器件组成啊
嘿嘿
在我们从事无功补偿产品的研发、生产、销售的31年里,常常有新手向我们提类似的求助。这样:
无功补偿装置,主要构成元件有:
1、无功补偿控制器,这是补偿装置的大脑,它完成对线路的无功功率或功率因数的测量,控制电容器的投入或切除,并担负检测线路电压电流等功能,在电参数异常的时候,保护整个装置不被损坏。
2、并联电容器,这是补偿装置的执行元件,用来补偿线路的感性无功。
3、电容器开关,执行电容器投入线路工作,或从线路中切除而退出工作。常见的有接触器、复合开关、可控硅模块等三大类型,依据用户现场情况确定采用那一类。
4、保险座,用来保护电容器不要出现过电流,因为有谐波或其它原因时,电容器的工作电流可能增大,超出额定电流,这时需要吧电容器退出来,以免发热而损坏。现在也有用或空气开关代替的,比保险丝方便。
5、其它辅助元件:比如,电压表、电流表、电流互感器、电抗器、指示灯,等等。
你可以搜索补偿装置的图纸,上面很清楚,一看就全部明白了,比几千个文字还清楚。图纸网上很多的。
多说几句:
补偿柜的技术很成熟,元件也很成熟,所以大量的小厂甚至路边小电器店也敢做补偿柜,这个是很要命的事情,因为行业的技术成熟,不代表生产者工艺和技术成熟,不代表生产者不用伪劣元件和材料,特别是大量低价山寨的补偿控制器充斥市场,价格看上去很诱人,但是一次无功罚/款就够你受了。
无功补偿,是国家提倡的节能技术,但是专业性较强,需要专业人员来做。更多关于无功补偿、功率因数等等问题和资料,可以四芯或到这里来查找和讨论,这里有一帮读过大学的电工老头,干不了多少事情了,但是都以帮助年轻人为乐。
2. 35Kv变电站无功补偿原则
一、无功补偿的必要性及补偿基本原则
电力系统中功率由有功功率和无功功率两部分组成, 发电机是唯一能够提供有功功率的电气设备,故有功功率只能由发电厂中的发电机经过电网提供给用电设备,但能够提供无功功率的电气设备较多,除了发电厂中的发电机外,还有固定电容器、同步调相机、静止无功补偿装置SVG等,这些设备可以灵活的应用在各级变电站、配电室中,即无功功率可以分层分区的就地补偿,但若配电室中不装设无功补偿装置,则用电设备所需要的无功功率只能全部由电网提供,此情况下会存在以下问题:1、增加上一级变电站的无功补偿容量,2、输电线路传送大量无功功率,增加线路损耗及电压损失; 3、本变电站电气设备额定电流增大,增加设备投资;4、新建变电站需要增大变压器容量以满足无功传送需求,已建成变电站变压器容量得不到充分利用,增加变压器过载的概率;5、功率因数达不到国家电网公司要求(35~220kV变电站在主变最大负荷时一次侧功率因数不应低于0.95),用户被罚款。
基于以上分析可见无功补偿的重要性,无功补偿装置应在各级电网中分层分区就地补偿,以减少无功电流在电网中的传输,提高输电线路的带负荷能力和变压器等设备的利用率。
二、并联补偿装置的类型、功能及优缺点分析
中低压电网大多采用并联补偿装置进行无功功率的补偿,并联补偿装置主要分为两大类,并联电容补偿装置和静补装置。
并联电容补偿装置
电容器由于其具有单位投资少,电能损耗小,维护简单,搬迁方便等优点,且随着近年来我国电容器制造水平的不断提高,电容器的可靠性达到了较高的标准,故在电力系统中电容器作为无功补偿设备得到了广泛的应用,并联电容补偿装置分为断路器投切的并联电容器装置和可控硅投切的并联电容器装置,装置的功能为向电网提供可阶梯调节的容性无功,以补偿多余的感性无功,减少电网损耗和提高电网电压,
优点:利用真空断路器或者接触器分组自动投切并联电容器,操作简单,维护方便。
缺点:涌流大,降低开关的使用寿命,不能随着负载的变化而实现快速而精准的调节,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的稳定性。
2、静补装置
静止无功补偿器是一种静止型的动态无功补偿设备,其静止是相对调相机等旋转设备而言的,分为SVC和SVG两大类,SVC是在机械投切电容器和电抗器设备的基础上,采用大量的晶闸管(可控硅)替代机械式开关设备而发展起来的,是灵活交流输电技术的第一代产品,这种容量依据无功负荷和电压的变化,快速做出反应,迅速而连续地改变无功功率的大小和方向(容性和感性),其响应时间一般不大于20ms,从而能有效抑制冲击负荷(主要是无功负荷)引起的电压波动,有利于系统电压稳定水平,SVC主要由三种组合方式
1)饱和电抗器(SR)+固定电容器(FC),
此组合方式为较早形式的动态无功补偿装置,SR+FC型SVC无功补偿装置主要由一台饱和电抗器和一组电容器组成,由于饱和电抗器本身损耗和噪音很大,且不能分相调节补偿负荷的不平衡,故现较少使用。
2) 晶闸管控制电抗器(TCR)+晶闸管控制电容器(TSC)
基本工作原理为调节器首先根据电力系统的电压和电流计算出系统需要的补偿值,根据TSC的分组情况确定电容器需要投入的组数,一般为过补偿,然后通过TCR发出感性无功抵消过补偿的容性无功,以达到补偿效果。TSC分组数目通常根据补偿目标、总容量和选用的晶闸管阀参数确定,每组电容器支路均由独立的晶闸管阀控制,在此系统中TCR支路一般仅有一个,此系统具有无功输出能在容性和感性范围内调节,在零无功输出时损耗可以忽略不计,在电力系统大扰动期间或者扰动过后,因其电容器和电抗器可分别切除或投入,可使瞬变过电压限制到最低。
3)晶闸管控制电抗器(TCR)+机械断路器控制电容器(MSC)
此类型装置主要包括晶闸管相控电抗器和固定电容器两部分,通过改变晶闸管的触发延迟角,电抗器中的电流发生变化相当于改变电抗器的感抗,固定电容器的主要作用是提供基波容性功率,同时串联一定比例的电抗器兼做滤波用,此种组合方式具有响应速度快的优点,缺点是TCR本身会产生谐波,TCR与FC一起使用时,设备处于零无功输出的情况下,FC的容性无功电流和TCR的感性无功电流大小相等,这是产生的损耗较大,若设备长期处于此种工况,产生的经济损失较大。
静止无功发生器(SVG)
SVG是近年来出线的一种新型动态无功补偿装置,是灵活交流输电技术的第二代产品。装置采用大功率全控型电力电子器件(IGBT)组成的三相逆变器,核心部件是自换相电压源型变流器。它的直流储能元件一般采用直流电容器,交流侧通过电抗器或耦合变压器以并联方式接入系统,实际上这是一个接入电力系统的对电压幅值和相角可控的无功功率电源,SVG可以根据负载特点和工况,自动调节其输出的无功功率的大小和性质(容性或者感性)。SVG是目前最为先进的无功补偿技术,它不再采用大容量的电容、电感器件,而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。从技术上讲,SVG较传统的无功补偿装置有如下优势:
响应时间更快,SVG响应时间:<5ms。传统动补装置响应时间:≥10ms。
SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换,这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。
(2)抑制电压闪变能力更强
(3)运行范围更宽,SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作,所以比其他类型动补的运行范围宽很多。更重要的是,在系统电压变低时,SVG还能够输出与额定工况相近的无功电流。而其他类型动补均靠电容器提供容性无功,其输出的无功电流与电网电压成正比,电网电压越低,其输出的无功电流也越低,所以对电网的补偿能力也相应变弱。这是其他类型动补技术上的本质缺点。
(4)有源滤波功能,不仅自身产生的谐波含量极低,还能够对负载的谐波和无功进行补偿,实现有源滤波的功能,真正做到多功能化。
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(5)占地面积较小,由于无需大容量的电容器和电抗器做储能元件,SVG的占地面积通常只有相同容量其他类型动补的50%,甚至更小。所以,在一些厂矿改造中SVG具有很大的优势。
三、高压并联电容器装置的组成及作用
电容器目前作为电力系统中主要的无功电源提供设备,其装置主要由以下几部分组成。
1、高压并联电容器组,高压并联电容器组是装置实现补偿功能的主体设备,由高压并联电容器单元经合适的并、串联连接而成。根据《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008,每个串联段的总容量不应超过3900kVar,补偿装置的总容量原则为35-110kV变电站中,在最大负荷时一次侧功率因数不应低于0.95,在低谷负荷时功率因数不应高于0.95,根据调查35-110kV变电站的无功补偿装置总容量一般为变压器容量的10%-25%,且分组容量需要考虑电容器投切时不能引起母线电压升高超过额定电压的1.1倍。
2、开关设备,开关设备主要实现电容器组正常时的投入与退出及短路时候的开断,现阶段主要以高压断路器为主要开关设备,由于在关合电容器时会产生涌流及过电压,所以断路器的开断能力和绝缘需比普通断路器加强。
3、测量和保护用电流互感器,在此主要指的是高压电流互感器,用于电流的测量和保护。
4、限制涌流设备,主要指串联电抗器,串联电抗器在高压并联电容器组上的应用为了限制电容器合闸过程中的涌流、操作过电压及电网谐波对电容器的影响,大容量电容器一般应区分具体情况,加装串联电抗器。其作用为:①降低电容器组合闸涌流倍数及涌流频率;②减少电网中高次谐波引起的电容器过负荷;③减少电容器组用断路器在两相重燃时的涌流以利灭弧;④抑制一组电容器故障时,其他电容器组对其短路电流的影响;⑤抑制电容器回路中产生的高次谐波及谐波过电压。
5、放电装置,一般为放电线圈,电容器从电源断开时,两极处于储能状态,如果电容器整组从电源断开,储存电荷的能量非常大,必然在电容器两极之间持续保持着一定数值的残余电压,其初始值,即是电源电压的有效值,此时电容器组在带电荷的情况下,一旦再次投入,将产生强烈冲击性的合闸涌流,并伴有大幅值的过电压出现,工作人员一旦不慎触及就有可能遭到电击伤、电灼伤的严重伤害。为此,电容器组必须加装放电装置。
6、过电压装置,主要指氧化锌避雷器,在高压并联电容器组中为了限制电容器切断瞬时产生危险的过电压,首先应考虑选择适合电容器频繁操作并无重燃的断路器作为开关设备。但如前述可知,理想的断路器很难找到。比如适宜于频繁投切的真空断路器,仍存在着电弧重燃问题,一旦电弧重燃,将产生很高的过电压,后果往往是电容器的绝缘强度遭到严重的冲击乃至损坏。因此,在采用真空断路器作为频繁投切电容器组的开关设备时,必须加装氧化锌避雷器作为过电压的保护措施。
7、熔断器,目前,国内外广泛采用电容器单台熔丝,即对每台电容器均装有单独的熔断器,用以防止电容器内部击穿、短路可能引起的油箱爆炸事故,同时也使邻近电容器免受波及。单台电容器发生故障时,熔丝的快速熔断,可避免总开关的无选择性跳闸,保证电容器组运行的可靠性、无功功率输出的连续性和系统运行电压的稳定性。熔丝保护结构简单、安全便捷、故障反应迅速、标志明显、易发现故障准确位置,因此得到广泛应用。
8、检修用接地设备,这里主要指电容器组的电源侧的接地开关,对于中等以上容量的高压电容器装置,均要求装设接地开关,以方便检修。小容量的电容器组可以在检修时挂接地线。
3. 光伏电站运行时SVG未投入运行考核多少
当前,光伏发电正迅猛发展,带来了更加多元化和清洁化的电力来源,但是同时也给电力系统带来了无功潮流、电压波动等许多新问题。光照强度、温度变化等通过影响电池板发电量而引起电网电压波动,光伏电站的容量逐渐增大,会影响到电网运行的稳定性,大型光伏电站必须具备一定的低电压穿越能力。
SVG是一种静止型动态无功补偿装置。通过调节电压的幅值和相位,或者控制交流侧电流,迅速吸收或者发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功的目的,保障电力系统稳定、高效、优质地运行,而且可以进行跟踪补偿。
一:FGSVG如何构成的?
新风光高压动态无功补偿装置,简称FGSVG。
光伏行业为什么需要SVG?电站利用SVG可以实现快速响应等多种功能。恒电压控制功能,可以把电压控制在范围之内;恒功率因数控制功能,能实现恒无功功率控制;AVC控制,具有与后台通讯的功能。
光伏电站需要多大的SVG?在国标中有具体要求,一般光伏电站配置的无功容量为电站容量的25%,再加上5%的浮动,就是20%-30%。
FGSVG整机电路拓扑结构为级联H桥结构,不同电压等级和主电路拓扑级联不同的单元个数。
目前产品示意图
o功率单元的组成
功率单元是SVG当中最重要的一个部件,一般分四部分。
1.FGSVG的核心是基于IGBT的链式逆变器,每相由多个功率单元串联组成;
2.单元控制采用多电平空间矢量PWM技术,抗干扰能力强,可靠性高;
3.每个功率单元的结构、电气性能一致,可以互换 ;
4.单元故障时,可以将故障单元旁路,保证装置连续运行;
oSVG结构组成
SVG产品结构组成一般是三部分:控制柜,功率柜,电抗柜。
整体三部分
控制柜
控制柜内部上部分示意图
上边是控制箱,控制箱主要采用的挡板设计,主控制板和分相控制板,相互配合控制SVG承启的性能,响应时间达到五毫秒之内。
控制柜内部下部分示意图
控制柜下部主要有西门子PLC,高精度传感器采集现场模拟量,优质开关电源等。
功率柜
功率柜,主要是功率单元,里面是IGBT,采用的是国际知名品牌,使用寿命比以前延长了五倍以上。优质电容通过了TUV认证。
电抗柜
电抗柜在SVG当中,一个是滤波的控制,一个是通过控制两端的电压实现SVG的控制。
o系列产品规格型号
有三个产品,可以选择功率、电压等级以及SVG容量。有6千伏,10千伏,35千伏的产品。且35千伏的产品进入了国家火炬计划。380V、6kV、 10kV、35kV户内以及户外全系列安全可靠的外壳可接地设计, 可以保障现场操作人员的人身安全。
二、FGSVG的特性及技术优势如何?
1、响应快。第三方评估报告是3.5毫秒左右的响应时间。
2、可并机扩展容量。采用高速石英光线,可实现多台整机并联主从运行。公司内部测试,并联五台以内没有问题。
3、外形小,结构紧凑。所有功率单元的电气、结构、软件完全相同,安装与维护简单,工作量小。高强度、高性能绝缘模具件一次成型,在满足爬电距离与电气间隙的基础上,尽量压缩体积,为客户节省大量空间。采用双链接级联共单元结构,大幅度降低功率单元总体体积。采用背挂电容方式,提高单元安装灵活度。
4、低载波设计,运行效率高。载波频率降至500Hz,在保证电流质量的基础上,大幅度降低损耗。测量装置最大损耗不超过0.8%,经过第三方认证。可滤波,可平衡补偿。有母线电压,系统电流,负荷电流,SVG的补偿电流,丰富通信接口,RS485、CAN、以太网、GPRS。支持电力系统常用通信协议,Modbus-RTU、Profibus、CDT91、IEC104等,可实现上级AVC控制。
5、互联网+技术。通过这个接口可以和互联网连在一起。高速光纤通信连接(AVAGO光纤座+高速石英光纤)。可实现多台整机并联主从运行,便于达到应用业主无功补偿扩容的需求,真正解决客户的后顾之忧。
6、彩色屏中英文人机交互界面。有中英文两种语言显示,采用台湾知名品牌威纶通人机界面,采用先进的人机交互技巧,实现设备启停等操作的自由控制。
7、级联载波移相技术,提高输送波形质量。随着级联单元数增多,电压台阶数回增大,波形与正弦波的拟合度越高,波形质量会越好。
8、扩快化设计,可实现单元通用。所有的功率单元的电器,结构,软件完全相同,安装与维护简单,工作量小。产品种类达到180多种,即用四种单元可组合出180多种产品。
9、开机自检功能,提高电站一次并网率。光伏电站并网一般需要业主在电力公司的监督下进行,并网调试过程越短越能够体现出产品的稳定性和对现场的适应性,FGSVG特有的开机自检功能大幅度降低了调试难度,提高了整机调试进度。
10、SVG的工作模式有绿色光伏电站模式、恒考核点功率因数模式等。
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4. 无功补偿装置修好了怎么还被罚款了
无功复被罚款,本质就是制补偿不到位。补偿不到位的原因很多,补偿设备故障,不能正常工作,导致无法正常补偿。补偿柜(设备)的故障,常见的有:补偿器故障、电容器失效、接触器(电容投切开关损坏、采样互感器断线。还要用电量变小,原来的设备不适应了,等等,这需要具体检查。
改善电能质量措施涉及面很广,主要包括无功补偿、抑制谐波、降低电压波动和闪变以及解决三相不平衡等方面。目前用于无功补偿和谐波治理的装置如:无源电力滤波器,该设备兼有无功补偿和调压功能,一般要根据谐波源的参数和安装点的电气特性以及用户要求专门设计;静止无功补偿装置(SVC)装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。有源电力滤波器(APF),APF是一种新型的动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,它能对频率和幅值都发生变化的谐波和无功电流进行补偿,主要应用于低压配电系统。
5. 想请叫一下,我们配电房每天用电在1万度左右,而无功补偿度数在0—60之间,是不是无功补偿过多了,
配电房每天用电在1万度左右,是指电气设备做工用电的量;无功补偿专度数在0—60之间,是指无功补偿属装置本身在投入工作时的损耗。此两项数据无法确认无功补偿是否过补。一般无功补偿都是自动补偿,极少会出现过补,除非无功补偿装置有故障或是固定补偿。
根据无功补偿度数在0—60之间,可分析出此无功补偿装置处于自动投切状态,是自动补偿装置,此为正常状态,不会过补。除非此数值是人为干预出现的。
若不放心,可在总计量表那里观察一下,只要功率因数在0.9-1.0之间就没问题