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電能質量綜合補償裝置
電能質量綜合補償裝置
簡介: 10kV電能質量綜合補償裝置适用于10kV配电线路中,用于双向、连续调节系统无功功率、消除电力网络谐波、抑制工频过电压、提高系统稳定性的无功调节装置。装置主要用于电力电缆贯通线路对感性无功的需求以及解决大功率牵引机车和动车双组重联行车的冲击负荷、非线性负荷,电源发生畸变、电压幅值闪变、三相不平衡、无功功率降低、网络损耗增加、供电质量变差等问题。
産品簡介

産品概述:

10kV電能質量綜合補償裝置适用于10kV配电线路中,用于双向、连续调节系统无功功率、消除电力网络谐波、抑制工频过电压、提高系统稳定性的无功调节装置。装置主要用于电力电缆贯通线路对感性无功的需求以及解决大功率牵引机车和动车双组重联行车的冲击负荷、非线性负荷,电源发生畸变、电压幅值闪变、三相不平衡、无功功率降低、网络损耗增加、供电质量变差等问题。解决长距离重载线路限制过电压和无功补偿的矛盾,在最大程度上保持系统电压的稳定性,减少系统网损,提高电网输送能力。可以更精确地控制系统电压和无功功率,减少了由于电容器、电抗器分组投切带来的冲击和涌流,可以大大提高设备的使用寿命,是现有无功补偿装置的升级换代产品。


功能特點:

  1. 適用感性、容性、感性容性變化負載的功率因數補償。

  2. 使三相不平衡率達到國標要求。

  3. 消除高次諧波,總諧波畸變率≤3%。

  4. 提高變壓器輸出效率。

  5. 降低變壓器及線路損耗。

  6. 響應時間<10ms。

  7. 采用IGBT作爲負序電流補償器的核心部件可線性調節功率因數,三相不平衡,可維持電網電壓,增強電網穩定性,抑制電壓波動和閃變。

  8. 參數設定及數據保存功能。微機控制器可根據現場不同的設備容量進行參數設定,並有實時運行數據的采集和整點運行數據的保存功能,可通過串口或加裝通訊模塊,將所有數據傳至後台管理系統;裝置具有系統運行參數和系統狀態監視功能;具有運行參數和保護定值設置功能。

  9. 通過串行485通信可控制整機開機和故障複位,可觀測整機運行數據。

  10. 過載能力及運行時間達到1.2倍過載運行3min。


環境要求:

※ 额定电压:10kV

※ 额定频率:50Hz

※ 输入电压范围:380V±57V

※ 贮存温度:-40℃---+65℃

※ 运行温度:-25℃---+55℃

※ 相对湿度:常温下月平均<95,无凝露

※ 海拔高度:≤2000m

※ 防护等级:IP30

※ 地震烈度:8度

※ 污秽等级:IV级


系統總體方案:

本裝置控制上采用了PWM技術,由外接CT在10kV側取電流、電壓信號,計算出10kV線路的負序電流、零序電流、高次諧波電流,由400V級電力電子器件産生一個方向相反,大小爲10kV需求值的25倍負序電流、零序電流和高次諧波電流,通過一台10/0.4kV三相幹式變壓器並入10kV線路,將400V設備産生的相應負序電流、零序電流和高次諧波電流變成10kV注入線路中,從而抵消10kV線路中的負序電流、零序電流和高次諧波電流,達到解決10kV線路三相不平衡、消除高次諧波、提高功率因數的目的。


優勢和特點:

10kV電能質量綜合補償裝置可以等效为大小可以连续调节的电容或电抗器。是目前最为先进的无功补偿技术, 其基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃,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。10kV電能質量綜合補償裝置较传统的无功补层装置有如下優勢和特點:

表1

方案

項目

固定式電抗器方案

分組投切電抗器方案

MCR磁控電抗器+FC電容器投切方案

電能質量綜合補償裝置(SVG)

1.能耗

2.響應速度:

3.濾波功能:

4.補償方式

5.設備體積

6.抑制電壓波動及閃變

1.最高≤8%

2.無此功能

3.無此功能4.提供感抗

5.最小

6.無此功能

1.較高≤6%

2.慢≤200ms

3.無此功能

4.單向補償,提供感抗

5.最大

6.無此功能

1.較低≤4%

2.较快≤50 ms

3.能濾除固定次諧波

4.雙向補償

5.較大

6.有此功能但能力差抑制閃變最大可達2:1,

1.最低≤2.5%

2.最快≤10 ms

3.能濾除多次諧波

4.雙向補償

5.較小

6.有此功能,能力強,抑制閃變可以達到5:1



目前高铁配电网中,大都采用固定式并联电抗器、分组投切电抗器、磁控式静止无功补偿器(SVC)。電能質量綜合補償裝置(SVG)还没有得到运用。電能質量綜合補償裝置(SVG)的主体是一个电压源型逆变器,它可以适当控制晶闸管的通断,将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压,进而调节电抗器上的电流,使SVG吸收或发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的;同时SVG还能够产生系统需要的谐波来补偿负荷中的电流谐波,实现谐波补偿的目的。比较MCR+FC补偿方案,SVG投切速度更快、功率损耗更小、占地面积更省等诸多优点。通过分析比较,我们觉得:在高铁配电网的贯通线路中,区间我们设置固定并联电抗器,在变电所里我们使用電能質量綜合補償裝置(SVG),这样配置最经济、最省占地、补偿效果最佳。


應用領域:

■客運專線電力貫通線及鐵路牽引變電站

高鐵客運貫通線路大都使用電纜線路,線路上的對地電容電流會给线路带来危害,使用可调节的磁控电抗器能有效减小线路对地电容电流对贯通线路的威胁。而铁路牵引线路具有:非线性、非正弦性、非对称性、非连续性的特点,其谐波、负序等电力公害会危及电气化铁路自身的安全与可靠,采用10kV電能質量綜合補償裝置的补偿方式可有效减小不对称、降低负序分量、提高功率因数等。

■城市二級變電站

在區域電網中,一般采用分級投切電容器組的方式來補償系統無功,改善功率因数,这种方式只能向系统提供容性无功,并且不能随负载的变化而实现快速准确调节,在保证母线无功功率因数的同时,容易造成向系统倒送无功,提高母线电压,危害用电设备及系统稳定性。采用10kV電能質量綜合補償裝置可以快速精确的进行动态无功补偿,在稳定母线电压,提高功率因数的同时,彻底、方便的解决了无功倒送问题。

■太陽能電站

太陽能資源的不確定性的特性使太陽能逆變器的輸出功率是波动的,输出电网的长距离容升电压、太阳能逆变器不工作时变压器等导致并网功率因数不合格,对于大容量太阳能电场接入系统时还存在其它不稳定因数,都需要动态无功补偿系统。另一方面,系统电压的波动也会对太阳能逆变器的正常运行造成影响。采用10kV電能質量綜合補償裝置是太阳能电场补偿的最佳选择之一,不仅可以满足太阳能电场接入系统的功率因数、电压波动等要求,还可以减少系统扰动对逆变器的影响。

■煤礦井口的大型提升機

煤礦供電系統一般處于電力系統末端,其電壓穩定性直接影響礦井安全生产。由于煤矿主、副井提升机是矿井主要负荷且都是冲击性负荷,功率因数较低,造成系统电压波动,对整个矿井的供电质量影响很大。采用10kV電能質量綜合補償裝置进行谐波与无功的综合治理是理想的解決方案。

■其它重工業負荷

鋼廠等其它重工業負載在工作中會對電網産生如下影響:引起電网电压降低及电压波动,功率因数低,传动装置会产生有害高次谐波等,如电弧炉、大型起重、大型冲压、焊接及其它精密加工设备等。安装10kV電能質量綜合補償裝置可以完美地解决上述问题。


産品型號:

電能質量綜合補償裝置2.png

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