SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

無功補償裝置在電力系統中必不可少,它的主要作用是提高供配電系統的功率因數,從而提高輸電裝置和變電裝置的利用率,提高用電效率,降低用電成本;另外,在長距離輸電線路中,在合適的地點加裝動態無功補償裝置,還可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力,穩定受電端及電網的電壓。

無功補償裝置經歷幾個發展階段。早期的典型代表為同步調相機,體積龐大造價高,已漸漸淘汰;第二種是並聯電容器的方法,優點是成本低,易安裝使用,但需要根據系統可能存在諧波等電能質量問題,純電容已經趨於少見。

目前串聯電抗器的電容器補償裝置是提高功率因數廣泛的一種方式,當用戶系統負荷為連續性生產,負載變化率不高時,一般建議採用固定補償方式,也可以採用由接觸器控制的分步投切的自動補償方式,這個對於中壓、低壓供配電系統都適用。

當負荷變化較快,或者為衝擊性負荷時,需要快速補償,例如橡膠行業的密煉機,系統對於無功功率的需求同樣變化快速。但是由於一般的無功自動補償系統所採用的電容器,從執行狀態斷開,退出電網後,在電容器的兩極之間存有殘壓,殘壓的大小無法預知,需要1-3分鐘的放電時間,所以再次投入電網的間隔至少要等到殘壓透過電容器內部的放電電阻消耗至50V以下時才能進行第二次投入使用,所以無法做到快速響應;另外,由於系統存在大量諧波,由電容器串聯電抗器組成的LC調諧式濾波補償裝置需要大容量的投入來保證電容器的安全,但是同時也有可能造成系統過度補償,令系統呈容性。

SVC無功補償裝置

SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

於是,靜止無功補償裝置:(SVC ——- Static Var Compensator) 誕生了,其典型的SVC代表是由TCR (Thyristor Controlled Reactor) + FC(Fixed Capacitor)組成的,即閘流體控制電抗器+固定電容器組(通常需要串聯一定比例的電抗器),靜止無功補償裝置的重要性是它能夠透過調節TCR中閘流體的觸發延遲角來連續調節補償裝置的無功功率;SVC這種補償形式目前主要在中高壓配電系統中應用,對於負載容量大、諧波問題嚴重、衝擊性負荷、負載變化率高的場合特別適用,例如鋼廠、橡膠、有色冶金、金屬加工、高鐵等。

SVG無功補償裝置

SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

目前隨著電力電子技術的發展,特別是IGBT器件的出現和控制技術的提高,另外一種有別於傳統的以電容器、電抗器為基礎元器件的無功補償裝置應運而生,就是SVG (Static Var Generator) ,即靜止無功發生器,它透過PWM脈寬調製控制技術,使其發出無功功率,呈容性;或者吸收無功功率,呈感性。SVG由於沒有大量使用電容器,而是採用橋式變流電路多電平技術或PWM技術來進行處理,所以不需要使用時對系統中的阻抗進行計算。同時,相較於SVC,SVG還有體積小、能更加快速的連續動態平滑的調節無功功率的優點,同時可容性感性雙向補償。

SVG與SVC無功補償裝置的對比分析

1、工作原理不同

SVC可以被看成是一個動態的無功源。根據接入電網的需求,它可以向電網提供容性無功,也可以吸收電網多餘的感性無功,把電容器組通常是以濾波器組接入電網,就可以向電網提供無功,當電網並不需要太多的無功時,這些多餘的容性無功,就由一個並聯的電抗器來吸收。電抗器電流是由一個可控矽閥組控制,藉助於對可控矽觸發相角的調整,就可以改變流過電抗器的電流有效值,從而保證SVC在電網接入點的無功量正好能將該點電壓穩定在規定範圍內,起到電網無功補償的作用。

SVG以大功率電壓型逆變器為核心,透過調節逆變器輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制交流側電流的幅值和相位,迅速吸收或發出所需的無功功率,實現快速動態調節無功功率的目的。

2、響應速度快

一般SVC的響應速度是20—40ms;而SVG的響應速度不大於5ms,能更好的抑制電壓波動和閃變,在相同的補償容量下,SVG對電壓波動和閃變的補償效果最好。

3、低電壓特性好

SVG具有電流源的特性,輸出容量受母線電壓的影響很小 。這一優點使SVG用於電壓控制時具有很大的優勢,系統電壓越低,越需要動態無功調節電壓,SVG的低電壓特性好,輸出的無功電流與系統電壓沒有關係,可以看作是一個可控恆定的電流源,系統電壓降低時,仍能輸出額定無功電流,具備很強的過載能力;

而SVC是阻抗型特性,輸出容量受母線電壓的影響很大,系統電壓越低,輸出無功電流的能力成比例降低,不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統電壓無關,而SVC的無功補償能力隨系統電壓的下降線性降低。

4、執行安全效能提高

SVC以可控矽調節電抗加多組電容作為無功補償的主要手段,極容易發生諧振放大現象,導致安全事故,系統電壓波動大時,補償效果受很大影響,執行損耗大;

SVG配套電容器不需要設定濾波器組,不存在諧振放大現象,SVG是有源型補償裝置,是採用可關斷器件IGBT構成的電流源裝置,從而避免了諧振現象,執行安全效能大大提高。

5、諧波特性

SVC利用可控矽控制電抗器的等效基波阻抗,不僅受到系統諧波影響大,而且自身會產生大量的諧波,必須配套採用濾波器組,濾除SVC自身產生的諧波含量;

SVG採用三電平單相橋技術,單相可輸出5電平電壓波形,採用載波移相的脈衝調製方法,不僅受系統諧波影響小,還可以抑制系統的諧波。

與SVC相比,SVG採用多重化、多電平或脈寬調節技術等措施後,大大減少了補償電流中的諧波含量。

6、佔地面積小

在相同的補償容量下,SVG的佔地面積比SVC的減少1/2到2/3。由於SVG使用的電抗器和電容器比SVC少,因此大大縮小了裝置的體積和佔地面積;SVC中的電抗器不僅本身體積比較大,而且考慮到相互間的安裝間隔,整體佔地面積較大。

綜上所述, SVG無功補償裝置具有響應速度快、諧波含量少、無功調節能力強等優點,可以大大改善電網的電能質量,目前已成為無功補償技術的發展方向。

關於SVC檢測,在此向大家推薦一款可不拆線且特別好用的試驗裝置,MS-500L 不拆線電容電感測試儀(又稱全自動電容電感測試儀),主要針對變電站現場測量並聯電容器組中的單個電容器電容值時存在的問題而專門研製的,它著重解決了以下問題:

SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

不拆線 不損壞套管 MS-500L電容電感測試儀

現場測量單個電容器需拆除連線線,不僅工作量大而且易損壞電容器套管;

電容表輸出電壓低而導致故障檢出率低;

可測量電抗器的電感;

快速測量三相△和Y形集合電容器中的單個電容容量;

具有測量工作量小、快捷簡便、效能穩定、測量準確、故障檢出率高等特點。

SVC與SVG無功補償裝置的6點對比分析!如何快速檢修SVC?

湖北宜昌直流換流站 武漢鳳凰山500kV變電站

不拆線電容電感測試儀具有以下特點:

量程自動轉換;儲存7168個測試資料;

電容範圍0。1~3000uF;電感範圍1mH~10H

同屏顯示測量資料和波形,過程直觀;

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