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1、无功补偿即SVG目录1.什么是无功补偿？2.无功补偿装置的作用。3.电网中无功的增大对系统的影响？4.谐波问题产生的危害！5.无功补偿装置的技术条件6.装置的电气原理与结构7.装置的控制面板8.装置的操作注意事项9.装置的日常维护10.定期保养11.事故解决案例一.什么是无功补偿？ 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，
2、这就是无功补偿。无功补偿基础知识：无功补偿基础知识：1、功率、功率因数 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为，其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电网，因此，凡实际为电器(电阻性质)所吸收的电功率叫有功功率。电感和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。无功补偿基础知识：无功补偿基础知识： 当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：PUI 电阻性电气设
3、备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分能量不能转化为有功功率，因此称之为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度 。 在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：S P2 + Q2无功补偿基础知识：无功补偿基础知识： 电网基本元件： 电阻性质的电器：电阻丝、加热、发光装置。 电感性质的电器：电动机、变压器等 电容性质的电器： 电容器、电缆等无功补偿基础知识：无功补偿基础知识： 无功功率的传输加重电网的负担，使电网损耗增加，因此需要对其进行就近和就地补偿。 并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感性无功功率QL时，电网只
4、传输有功功率P。无功补偿基础知识：无功补偿基础知识： 在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母kVA表示。 有功功率与视在功率的比值就是功率因数，用COS表示，它是没有单位的。 cosP/S （）无功补偿基础知识：无功补偿基础知识：提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cos比较小，视在功率比较大，为了满足用电的需要，供电线路和变压器的容量需要大，这样，增加了供
5、电投资、降低设备利用率，也增加线路网损。负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，通过输电线路的电流增大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压下降。所以，功率因数是电力系统中的一个重要指标。 二.无功补偿装置的作用。 提高线路输电稳定性。 维持受电端电压，加强系统电压稳定性。 补偿系统无功功率，提高功率因素。 谐波动态补偿，改善电能质量。 抑制电压波动和闪变。 抑制三相不平衡。三.电网中无功的增大对系统的影响？ 无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电器设备容量和导线容量增加。同时，电力用户的启动及控制设备、测
6、量仪表的尺寸和规格也要加大。 无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加。 使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。四.谐波问题产生的危害！使电网中的设备产生附加谐波损耗，从而降低发电、输电及用电设备的使用效率。产生额外的热效应，从而引起用电设备（电机、变压器、电容器）发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命，甚至被破坏。引起一些保护设备误动作，如继电保护，熔断器等。导致电器测量仪表计量不准确。通过电磁感应和传导耦合等方式对邻近电子设备和通信系统产生干扰，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。大大增加了系统
7、谐振的可能。谐波容易使电网与补偿电容之间发生并联或串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器、与之相连的电抗器和电阻器的损坏。五.无功补偿装置的技术条件1.环境条件 a)工作环境温度：-25+40，贮存环境温度-40+70，在极限值下不施加 激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作；b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 75，同时该月的月平均最低温度为25且表面无凝露；c) 大气压力：80kPa110kPa（相对于海拔高度为 2km 及以下）；d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本手册规定的振动、冲击和碰撞。2. 2.
8、装置主要技术参数装置主要技术参数a) 额定工作电压：10kV；b) 工作电压范围（p.u.）：0.4 pu1.2p.u；c) 额定容量：10000kvar；d) 输出无功范围：从感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化；e) 控制器响应时间：1ms；f) 输出电压总谐波畸变率（并网前）：5%；g) 输出电压总谐波畸变率（并网后）：3%；h) 输出电流总谐波畸变率：3%；i) 输出电压不对称度：1%；j) 效率：99%；k) 环境温度：-25+40；l) 人机界面：采用中文显示操作界面六.装置电气原理与构成 电气原理 SVG 装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，由一个FC支路及一个SVG支路组成
9、，运行方式为 N1 模式。10kV 装置的电气原理图装置构成SVG装置控制柜功率柜连接电抗器启动柜冷却系统控制柜 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。 显示面板包括了液晶屏显示和信号指示灯。具体。 操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。空气开关功能控制器控制器由一台西门子 PLC S7-200 CPU 模块、一个 PWS6600 触摸屏、一台 QCON主控制器及远程监控计算机组成，如图 。QCON 主控制器安装在一个标准6U 机箱内。 功率柜功率柜的主要组件是功率单元（又称为链节
10、）。SVG 装置单个功率柜的正面布置图，每个功率柜分三层安装。 电子旁路回路采用进口 IGBT 器件，动作迅速且可靠，保证了功率模块发生故障情况下，控制器可以在 1ms 时间内将故障模块可靠旁路。 功率模块的控制器，除了采样回路、保护回路和输出驱动回路外，几乎所有的逻辑和通讯处理均采用大规模 FPGA 芯片完成，智能化的设计使得硬件设计简单，软件设计灵活，便于以后的功能修改和升级，而且可靠性高，受功率器件的干扰小。 模块的外部接口只有 2 个电压输出端子和 4 个光纤端子。启动柜启动柜由启动开关、充电电阻等几个部分组成。SVG 装置的启动方式设计为自励启动。在主开关合闸后，系统电压通过充电电阻
11、对功率单元的直流电容进行充电，当充电电压达到额定值的 80后，控制系统闭合启动开关，将充电电阻旁路。连接电抗器 装置的输出通过连接电抗器并联到系统侧。 冷却系统 冷却系统分为风冷和水冷两种方式。风冷系统由散热风机和控制电路组成。七.装置的控制面板 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，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
12、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
13、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。注意，功率单元完全放电需要时间，停机后要等待 15分钟后再对功率柜进行操作。 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。液晶操作面板和控制按钮布置在控制柜上，远程后台一般安放在离装置有一定距离的远程监控室。控制柜上的控制按钮任何时候均有效，液晶面板和远程后台的控制指令任何时候只有一个有效，通过控制柜液晶面板的“本地/远程”命令选择。控制柜由指示灯、操作按钮和液晶触摸屏组成，各元件排列如下图所示： 液晶操作面板是一块
14、触摸屏。通过触摸屏面板就能对装置所有的状态进行监视、参数设置和装置启停等操作。八.装置的操作注意事项 操作顺序是：先给二次控制系统上电，控制系统根据检测到的各种状态量判状 态，若装置正常，则复位后充电指示灯点亮。在装置就绪的情况下才能上电运行。上下电顺序应遵循启机时先开控制电再上高压电，关机时先断高压电然后断控制电。 动态无功补偿及有源谐波治理装置为高压设备，操作时必需有高压意识，严格遵守操作规程。 动态补偿装置中的有关参数出厂时已经设置完毕（依据是用户提供和实际应用场合的有关参数），如果对装置和负荷系统没有足够的了解，请不要随意更改参数，否则可能会给系统带来不必要的麻烦，甚至重大损失。 正常运行时，不可以随意按动键盘或者前面的操作按钮，否则可能引起系统误动。本装置的启动柜、功率柜均属高压危险区域，在高压通电情况下绝对不能打开柜门进行作业九.日常维护 经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度不应超过40度。 保持室内清洁卫生。 经常检查RSVG是否有异常响声，振动及异味。 经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤，电力电缆冷压端子是否松动，高压绝缘热缩管是否松动。 建议RSVG投入运行第一个月内，将变压器所有进出线电缆、功率单元进出线电缆紧固一遍，以后每半年紧固一遍，并用吸尘器清楚柜内灰尘。十.SVG定期保养十一.事故解决案例无功补偿即SVG