靜止無功發生器

靜止無功發生器

靜止無功發生器是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接並聯到電網上,調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值,或者直接控制其交流側電流,使該電路吸收或者發出滿足要求的無功功率,實現動態無功補償的目的。

簡述

靜止無功發生器,英文描述為:Static Var Generator,簡稱為SVG。又稱高壓動態無功補償發生裝置,或靜止同步補償器。是指自由換相的電力半導體橋式變流器來進行動態無功補償的裝置。SVG是目前無功功率控制領域內的最佳方案。相對於傳統的調相機、電容器電抗器、以晶閘管控制電抗器TCR為主要代表的傳統SVC等方式,SVG有著無可比擬的優勢。

套用場合

凡是安裝有低壓變壓器地方及大型用電設備旁邊都應該配備無功補償裝置(這是國家電力部門的規定),特別是那些功率因數較低的工礦、企業、居民區必須安裝。大型異步電機、變壓器、電焊機、沖床、車床群、空壓機、壓力機、吊車、冶煉、軋鋼、軋鋁、大型交換機、電灌設備、電氣機車等尤其需要。居民區除白熾燈照明外,空調、冷凍機等也都是無功功率不可忽視的耗用對象。農村用電狀況比較惡劣,多數地區供電不足,電壓波動很大,功率因數尤其低,加裝補償設備是改善供電狀況、提高電能利用率的有效措施。

優勢

1、補償方式:國內的無功補償裝置基本上是採用電容器進行無功補償,補償後的功率因數一般在0.8-0.9左右。SVG採用的是電源模組進行無功補償,補償後的功率因數一般在0.98以上,這是目前國際上最先進的電力技術。2、補償時間: 國內的無功補償裝置完成一次補償最快也要200毫秒的時間,SVG在5-20毫秒的時間就可以完成一次補償。無功補償需要在瞬時完成,如果補償的時間過長會造成該要無功的時候沒有,不該要無功的時候反而來了的不良狀況;

3、有級無級: 國內的無功補償裝置基本上採用的是3—10級的有級補償,每增減一級就是幾十千法,不能實現精確的補償。SVG可以從0.1千法開始進行無級補償,完全實現了精確補償;

4、諧波濾除: 國內的無功補償裝置因為採用的是電容式,電容本身會放大諧波,所以根本不能濾除諧波,SVG不產生諧波更不會放大諧波,並且可以濾除50%以上的諧波;

5、使用壽命: 國內的無功補償裝置一般採用接觸器或可控矽控制,造成使用壽命較短,一般在三年左右,自身損耗大而且要經常進行維護。SVG使用壽命在十年以上,自身損耗極小且基本上不要維護。

為什麼使用

無功補償技術是一種很傳統的電力技術,它代表了一個國家電力水平的高低,無功補償通俗的講就是將低壓變壓器傳輸過來的無用功轉變為有用功。這樣:

(1)減少線路損耗50%以上。就全國講,線路損耗約占據12%,其中主要是無功分量引起的損耗,若無功線損降低50%~60%,一年便可節電500億度左右,相當於半個三峽工程的發電量。這種不消耗一次能源,便可增大發電量的工程是絕好的綠色工程。且投資極小,見效快。

(2)避免罰款。我國電力部及物價局“關於頒發《功率因數調整電費辦法》通知”中規定,功率因數0.94時,減少電費1.1%,功率因數0.6時增加電費15%······。例如一個315KVA的變壓器,功率因數從0.6提高到0.94以上,年獎罰差3~4萬元。

(3)不額外投資,便實現擴容。進行無功補償後,便可提高用電承載率,變壓器可滿負荷運行。例如一台315KVA的變壓器,功率因數COSф=0.6負荷的變壓器只能提供優質服務189KW的有功功率,不能承受300KW左右的容量,需購買一台500KVA的變壓器替換。將功率因數由0.6提高到0.98,相當於擴大了63%,既有功由189KW提高到309KW可基本滿足需要的容量,便節省了一台500KVA的變壓器,經費約三四十萬元。

(4)改善電能質量,延長了電器壽命,提高了產品質量。

工作原理

SVG採用可關斷電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路,經過電抗器並聯在電網上,適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流。迅速吸收或者發出所需的無功功率,實現快速動態調節無功的目的。作為有源形補償裝置,不僅可以跟蹤衝擊型負載的衝擊電流,而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。

電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分,其中逆變橋由可關斷的半導體器件IGBT組成

工作中,通過調節逆變橋中IGBT器件的開關,可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位,因此,整個裝置相當於一個調相電源。通過檢測系統中所需的無功,可以快速發出大小相等、相位相反的無功,實現無功的就地平衡,保持系統實事高高率因數運行。

1、 靜止無功發生器,英文描述:static var generator,簡稱SVG。又稱動態無功補償發生裝置,或靜止同步補償器。是指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態無功補償的裝置。

2、在電力系統中,為減少配電網向負荷提供大量無功電流而造成功率損耗,在各受電點均需配置相應電壓等級的無功補償裝置,以提高電網輸電能力,節約能源。目前工礦企業多時採用的電容器投切補償,而電容補償配置比較低,投切補償裝置運行穩定性差,具體表現在:

1、低壓固定電容器組補償容量不可調。投切電容器組為分級投切,經常發生投則過補,不投則欠補的問題,使變壓器不能在最佳經濟狀態下運行,並使上端電源側線損增加,經濟效益下降。

2、不能連續頻繁投切電容,因為電容需要放電時間。

3、投切電容相應速度慢,不能補償動態無功,即快速的負載無法補償。採用交流接觸器投切電容,相應速度慢而且會產生浪涌衝擊、操作過電壓、電弧等現象,開關及電容損壞嚴重。

4、每組電容有級差,不能連續補償,功率因數不會補償的很高

5、有諧波的場合不能使用,會擊穿電容,會造成諧振,引起電容爆炸,應選有源濾波器(APF)或電抗器。

套用領域

冶金行業:主要是存在於生產流水線上的軋機。

石油行業:主要是頻繁快速啟動的絞車用電動機、抽油機用提升機、轉盤等。

軌道交通:大量使用電纜長距離傳輸、以及因需求特性存在嚴重的三相不平衡狀態。

汽車製造業:大量使用電焊機或雷射焊接機,在焊接的短時間隔後緊隨著是空載運行,並會產生兩個電壓階梯。

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