SVC高压静止式动态无功补偿装置

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1 SVC 高压静止式动态无功补偿装置节能减排滤波 2012 上海坤友电气有限公司上海市闸北区灵石路电话 : 传真 : shkunyou@126.com 号

2 一企业简介上海坤友电气有限公司是一家股份制高新技术企业公司坐落在上海市闸北区彭浦经济开发区专业研制生产电能质量优化设备柔性输电设备电网安全运行设备和节能降耗设备的高新技术企业在产品研发和工程推广方面有着相当雄厚的实力, 在电能质量优化柔性输电电网安全运行等领域的研发设计制造方面, 均有着丰富的理论知识与实践经验公司主要从事研发生产销售电力系统无功补偿滤波电器元件 SVC 静止式动态无功补偿装置用电三相平衡补偿装置可投切式无功补偿装置高低压有源滤波装置, 有着成熟和丰富的电力系统无功补偿及滤波产品研发与生产经验, 拥有较完备和先进的滤波产品检测与试验设备随着非线性负载的广泛应用, 产生的大量谐波污染了电网因此, 谐波干扰给企业带来了诸多烦恼和困惑, 谐波治理也越来越受到人们的关注与重视公司早在五年前就致力于铁路系统电气化线路污染治理近几年研制电气化铁路专用的复合材料过压保护器 KYXBQ 多功能谐波保护器 KYLCD 复合集成滤波单元 KYLCM 集成无功动态电容补偿器等均属行业独创, 并在兰州铁路局所属的兰新线, 武威线上多有使用特别是与兰州铁路局兰州机务段合作, 耗时三年时间研制成功的其中有获国家发明专利技术的复合材料过压保护器 ( 型号 KYT-27.5/800), 可抑制接触网与电力机车产生的过电压, 减少机车放电间隙击穿, 避免过电压引起接触网烧损断线, 提高电气化铁路可靠性, 具有良好的技术经济效益挂网运行至今一切正常并广受客户的好评国家电气化铁路发展迅速, 但在幅原广阔的电气化铁路线上, 由非线性负载的广泛应用而产生的大量谐波同时也污染了电网, 威胁着铁路机车的安全运营为此, 谐波治理也越来越引起铁路系统相关部门的重视作为专业生产铁路电气化系统谐波治理设备的上海坤友电气有限公司, 愿为净化铁路电气化提供更多更优质的服务坤友电气将继续秉承以优质产品与服务赢得顾客追求卓越的企业经营方针严格贯彻本公司已经通过的英国赛瑞 ISO 执行管理与生产的认证作为一支在电能质量优化柔性输电电网安全运行和节能降耗等相关领域的中坚力量, 积极响应国家和政府所倡导的节能安全环保等号召, 以治理电网污染促进电网节能降耗加快绿色电网建设进程为己任, 不断推进该领域的新技术新产品的研究开发与产业化进程提倡 : 构建绿色电网, 创建和谐社会在激烈的经济竞争浪潮中, 不断创新进取超越和完善, 赢得越来越多的友谊信赖和支持二产品背景伴随着国民经济的快速发展, 电力供应体系也取得了较大的发展, 电源电话 : 传真 : shkunyou@126.com 2

建设输配电网建设都较先前有较大发展与提高但是伴随着经济发展和电力负荷的较快增长, 一些对电网有较大影响的负荷大量接入电网, 如大型的冶金设备 ( 电弧炉轧钢等 ) 电气化铁路风力发电设备和大功率电力电子设备等, 这些设备如不采取措施而直接接入电网, 将造成电网电能质量变差 ( 电压不稳闪变谐波含量变大 ), 功率因素变低, 损耗变大, 电网传输能力降低, 设备使用率降低寿命减少,

3 建设输配电网建设都较先前有较大发展与提高但是伴随着经济发展和电力负荷的较快增长, 一些对电网有较大影响的负荷大量接入电网, 如大型的冶金设备 ( 电弧炉轧钢等 ) 电气化铁路风力发电设备和大功率电力电子设备等, 这些设备如不采取措施而直接接入电网, 将造成电网电能质量变差 ( 电压不稳闪变谐波含量变大 ), 功率因素变低, 损耗变大, 电网传输能力降低, 设备使用率降低寿命减少, 继电保护和自动装置误动, 电气测量不准确等, 严重的情况, 甚至会导致电网崩溃为了解决以上问题, 上海坤友电气开发了具有自主知识产权的 TCR 型静止式动态无功补偿装置 ( 下称 SVC), 它较好的解决了冶金设备 ( 电弧炉轧机 ) 电气化铁路大型风力发电设备和大型电力电子装置等设备接入电网所带来的问题, 能稳定母线电压, 提高功率因素, 消除闪变, 滤除谐波, 平衡三相负载, 提高电网输送能力二产品原理及实物图图 1 SVC 的原理图图 2 SVC 实物图电话 : 传真 : shkunyou@126.com 3

4 通常, 一个完整的 SVC 系统由一个 TCR( 相控电抗器 ) 和几组 L-C 型滤波器 (FC) 组成 TCR 是一个连续可调的感性无功电源, 而滤波器在滤除谐波的同时还是一个固定的容性无功电源 SVC 控制系统快速精确的达到下式所表示的效果 : Q Load Q ( ) Q, TCR Filter 其中等式当中, Q Load 为负载无功功率, 通常为感性的, Q TCR ( ) 为 TCR 感性无功功率, Q Filter 为容性无功功率三产品优势及功能特点 3.1 产品技术优势目前应用的动态无功补偿主要有以下几种方式 : 磁控电抗器 MCR 型 SVC,TCR 型 SVC 静止式无功发生器 SVG MCR 的调节速度较慢, 一般为 100~300ms, 损耗一般为 1.2~2% 之间, 由于铁芯式饱和电抗器的固有特点, 运行过程中噪音很大, 振动很厉害饱和电抗器属于非线性元件, 使得工作绕组的电流不能有效跟随控制绕组电流的变化而变化, 为了抑制过补现象,MCR 的无功控制范围在 0~85% 之间, 而不是 0~100% TCR 型 SVC 的响应速度较快, 为 10mS,TCR 型 SVC 装置直接安装在高压侧, 工作电流小而损耗较小, 一般为 0.3%~0.4%, 目前 TCR 型 SVC 是应该最多最广泛的动态无功补偿装置 SVG 是目前最为先进的无功补偿技术, 但由于目前电力电子技术器件发展水平的限制,SVG 技术成熟度较 TCR 型 SVC 要低, 目前全世界范围内只有数十套的运行业绩, 因此 SVG 全面推广还会有较长过程结合来看,TCR 型 SVC 是目前技术最成熟, 适用范围最广的动态无功补偿方式电话 : 传真 : shkunyou@126.com 4

3.2 产品功能特点 TCR 型 SVC 的主要功能 : 改善功率因数, 改善电压调整, 减少电压波动提高系统的稳定极限值, 抑制电压崩溃, 提高系统的三相平衡度, 抑制系统谐波谐平科技的 TCR 型 SVC 的特点 : 可控硅阀体设计紧凑, 占用空间小灵活的冷却方式, 根据工况采用风冷或者水冷冷却系统对于无功负荷较小的负荷, 如风电发电, 煤矿,

BOD 动作保护, 脉冲丢失保护, 阀元件故障, 触发 / 检测通道故障, 后备触发频繁动作等保护功能, 保证系统安全运行采用光纤实现信号传输, 信号不易受干扰, 可靠性高 ; 四产品应用及典型工程 4.1 华能集团马力风电项目华能集团镇赉马力风电场位于吉林省白城市镇赉县, 由吉林华能可再生能源有限公司投资建设, 一期工程建设 49.

5 3.2 产品功能特点 TCR 型 SVC 的主要功能 : 改善功率因数, 改善电压调整, 减少电压波动提高系统的稳定极限值, 抑制电压崩溃, 提高系统的三相平衡度, 抑制系统谐波谐平科技的 TCR 型 SVC 的特点 : 可控硅阀体设计紧凑, 占用空间小灵活的冷却方式, 根据工况采用风冷或者水冷冷却系统对于无功负荷较小的负荷, 如风电发电, 煤矿, 电气化铁路等, 谐平科技创造性地研制出免维护的自然风冷结构, 大大减少一次投资和日常维护采用独特的精密压接结构, 保证了可控硅元件处于最佳的运行状态, 可控硅元件的寿命得以控制采用先进的瞬时无功控制算法, 确保了系统动态响应时间 <10ms 控制系统, 可以在无功控制和电压控制两种模式下工作控制保护系统采用美国军工级硬件和软件平台, 保证系统的高可靠性具有 BOD 动作保护, 脉冲丢失保护, 阀元件故障, 触发 / 检测通道故障, 后备触发频繁动作等保护功能, 保证系统安全运行采用光纤实现信号传输, 信号不易受干扰, 可靠性高 ; 四产品应用及典型工程 4.1 华能集团马力风电项目华能集团镇赉马力风电场位于吉林省白城市镇赉县, 由吉林华能可再生能源有限公司投资建设, 一期工程建设 49.5MW 风电机组 SVC 安装在 220kV 升压站 35kV 母线上, 其中滤波支路容量 9Mvar,TCR 容量 13Mvar 该装置能根据风力发电系统电压变化的特点, 采用了先进可靠的控制平台和控制算法, 快速平滑调节无功补偿功率的大小, 有效抑制电压波动及闪变电话 : 传真 : shkunyou@126.com 5

6 滤除谐波增强系统稳定性装置安装运行后, 使系统的功率因数达到 0.98 以上, 电压波动和闪变满足国家标准, 谐波水平优于国家标准, 有效稳定了风电场的母线电压, 提高系统稳定性 4.2 北满特钢 SVC 项目东北特钢集团北满特钢有限责任公司 35kV 补偿容量 127Mvar 的 TCR+FC 型动态无功补偿装置发生重大事故, 我公司对该装置进行修复改造性经我公司专家研究分析, 找出了故障原因并根据电弧炉生产工艺的特点和供电系统的实际情况提出了改造性修复方案经过修复整改后, 设备于 2008 年 7 月顺利投运投运后运行稳定, 电压波动闪变谐波三相不平衡度等各项指标均达到国家标准该设备的投运保证了用户正常生产, 为用户取得了良好的经济效益四产品应用领域电力系统 ; 电气化铁路 ; 风力发电行业 ; 矿山 ; 煤矿 ; 水泥行业 ; 钢铁冶金行业电话 : 传真 : shkunyou@126.com 6

上海坤友电气有限公司上海坤友电气有限公司矿热炉短网低压无功补偿及谐波治理装置公司简介是一家专业研制生产电能质量优化设备柔性输电设备电网安全运行设备和节能降耗设备的高新技术企业在产品研发和工程推广方面有着相当雄厚的实力在电能质量优化柔性输电

上海坤友电气有限公司上海坤友电气有限公司矿热炉短网低压无功补偿及谐波治理装置公司简介是一家专业研制生产电能质量优化设备柔性输电设备电网安全运行设备和节能降耗设备的高新技术企业在产品研发和工程推广方面有着相当雄厚的实力在电能质量优化柔性输电矿热炉短网低压无功补偿及谐波治理装置说明书 2012 上海坤友电气有限公司上海坤友电气有限公司矿热炉短网低压无功补偿及谐波治理装置公司简介是一家专业研制生产电能质量优化设备柔性输电设备电网安全运行设备和节能降耗设备的高新技术企业在产品研发和工程推广方面有着相当雄厚的实力在电能质量优化柔性输电电网安全运行等领域的研发设计制造方面均有着丰富的理论知识与实践经验