无功补偿装置介绍-ppt课件.ppt
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1、无功补偿装置介绍无功补偿装置介绍2018年年3月月1ppt课件一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识二、无功补偿的发展二、无功补偿的发展三、三、静止型动态无功补偿装置(静止型动态无功补偿装置(SVC)SVC)四、四、静止无功发生器静止无功发生器(SVG)SVG)2ppt课件 1、无功补偿配置的基本原则依据国家电网公司企业标准 各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设,经过计算分析,配置适当规模、类型的无功补偿装置;配置的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大,并应避免大量的无功电力穿越变压器。 35kV220kV变电站低谷负荷主变高压侧功率因数应不高于0.95,但不应过低,影响电网经济运行,
2、这里根据运行经验推荐不低于0.92。 在实际运行时,考虑避免电容器投退过于频繁,影响开关、电容器性能,低谷负荷时功率因数可放宽到0.98。 一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识3ppt课件 2、220kV变电站无功补偿配置 为更好的指导无功补偿容量的选择,根据各单位的运行情况,按照15%25%(上限区域)和10%15%(下限区域)配置。 3、35110kV变电站无功补偿配置 35110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主,适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿容量按主变压器容量的15%30%配置。一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识4ppt课件 4、风电场的无功补偿配置
3、 1)风电场的电压控制 风电场变电站高压侧母线电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%,一般应控制在额定电压的-3%7%。 2)风电场的无功补偿分为两个部分 即风机自身的无功补偿和用于补偿变压器及风电送出线路无功补偿的风电场内集中无功补偿。风电场的无功补偿装置容量总和不小于风电装机容量的30%50%。 5、动态无功补偿设备响应时间在30ms以内。一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识5ppt课件有功功率 有功功率:在交流电路中,电阻无件上所消耗的功率为有功功率。 有功功率用P表示,单位是W、kW、MW等。无功功率 无功功率:在交流电路中,电感或电容元件与电源之间只进行能量的交换,而不
4、消耗能量,我们把一部分功率称之为无功功率。 无功功率用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)等。一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识6ppt课件视在功率 视在功率:在交流电路中,电压与电流有效值的乘积,我们把这一部分功率称之为视在功率。 视在功率用S表示,单位是VA、kVA、MVA等功率因数 功率因数:在交流电路中,电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数。 在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值22cosQPPSP一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识7ppt课件一、无功补偿基本知识一、无功补偿基本知识 无功对设备的影响无功对设备的影响1、降低发电机有功功率的输出 2、
5、降低输、变电设备的供电能力 3、造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 4、造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。 无功补偿基本原理无功补偿基本原理 1、原理 把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。2、作用 无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量,在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。8ppt课件二、无功补偿的发展二、无功补偿的发展9ppt课件三、静止型动态无功补偿装置(三、静止型动态无功补偿
6、装置(SVC)SVC) SVC的主要分类的主要分类 晶闸管控制电抗器(TCR)、 晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器 TSR)、 固定电容器/滤波器(FC)。其典型代表是晶闸管控制电抗器固定电容器/滤波器 TCR型型SVC工作原理工作原理 TCR能提供连续的感性无功功率,滤波器兼顾滤波和补偿容性无功,两者配合使用,可以对无功功率进行动态补偿, 使得并联滤波器中多余的无功功率得到平衡,确保补偿点的电压维持不变。 TCR型SVC装置中,通常装设特定调谐次数的滤波器,具有较好的滤波效果,能将负荷波动产生的谐波滤去,以减少谐波对系统电能质量的影响。 SVC的主要功能的主要功能 动态补偿无功,
7、提高功率因数; 抑制电压波动及闪变,稳定电压;抑制谐波,减少谐波对电网及设备的损害抑制系统振荡,提高功率传输能力10ppt课件三、静止型动态无功补偿装置(三、静止型动态无功补偿装置(SVC)SVC)11ppt课件三、静止型动态无功补偿装置(三、静止型动态无功补偿装置(SVC)SVC)电抗器电抗器 这部分是SVC中吸收无功或调节无功的主体。可以补偿线路的容性电流,限制系统电压过高和操作过电压的产生。电抗器周围存在很强的磁场,所以周围不能有距离太近的较大金属物体。 电抗器采用干式空心型式,冷却方式为自然冷却。空心电抗器与TCR阀组串联后接成三角形,然后并入电网。这样的接线方式可以消化自身产生的3次
8、谐波,不至于流入系统而增加3次谐波滤波装置的投资。电容器组或滤波器组电容器组或滤波器组 向系统提供足够的容性无功,并滤除电网的有害谐波。通常以滤波电容器(或并联电容器)为主,滤波电抗器和滤波电阻等则是其附属部件。这是SVC中的固定容性无功部分。12ppt课件SVC阀组阀组 晶闸管阀组是TCR无功变化的控制核心部分。 阀体由一定数量的晶闸管、TCU、均压电阻、 均压电容、散热器及其附属器件组成。 阀组的冷却方式一般采用纯水冷却。 晶闸管阀组采用相位触发控制方式,晶闸管触发角度一般选择在106-165之间。 每相阀组中晶闸管元件的数量保有足够的冗余度,当每相中个别晶闸管损坏时,设备仍可正常运行。3
9、5kV阀组冗余级数为2级,即使2只晶闸管发生保护性触发,TCR也能正常运行,超过2只故障控制系统会跳闸。三、静止型动态无功补偿装置(三、静止型动态无功补偿装置(SVC)SVC)13ppt课件四、静止无功发生器(四、静止无功发生器(SVGSVG)SVG的基本原理是:将电压源型逆变器,经过电抗器并联在电网 上。通过调节IGBT器件导通角,控制直流逆变到交流电压的幅值和相位。通过检测系统中所需的无功,可以快速发出大小相等、相位相反的无功,实现无功的就地平衡,保持系统实时高功率因数运行。图为SVG原理图,将系统看作一个电压源, SVG可以看作一个可控电压源,连接电抗器或者可以等效成一个线形阻抗元件。
10、SVG以安装方式分类:户外组合柜式、户内柜式、户内框架式。 以接入系统方式分类:降压式、直挂式。14ppt课件四、静止无功发生器(四、静止无功发生器(SVGSVG) SVG的技术优势的技术优势1、响应时间更快(5ms)2、抑制电压闪变能力更强(达到80%)3、运行范围更宽4、补偿功能多样化 5、占地面积小 6、不产生谐波7、不产生系统串、并联谐振,系统运行更可靠15ppt课件SVGSVG的主要组成的主要组成主要有连接电抗器、启动装置、功率部分、控制系统、冷却系统、信号采集与传输等辅助部分组成。四、静止无功发生器(四、静止无功发生器(SVGSVG)16ppt课件启动装置启动装置主要有由启动开关、
11、启动电阻、避雷器、隔离刀闸和接地刀闸等组成。主要作用主要作用:实现SVG自励启动,限制上电时直流电容的充电涌流,避免IGBT模块、直流电容损坏。SVG上电时,启动电阻串于充电回路,起限流保护作用;需将电阻通过启动开关旁路后SVG方能投入运行。连接电抗器连接电抗器主要作用:限制无功输出电流;滤除装置产生的高次谐波;将两个电压源连接起来。四、静止无功发生器(四、静止无功发生器(SVGSVG)17ppt课件SVGSVG功率单元功率单元 功率单元包括散热器、IGBT、直流电容、铜排、放电电阻、触发板、电源模块。 功率单元板具有故障检测功能,可以检测IGBT过流、直流侧过压 和功率单元超温,实现对单元最
12、主要最直接的保护。 IGBT是自换相桥式电路的核心器件,通过控制IGBT的通断,将直流侧电压转换成与交流侧电网同频率的输出电压。 直流电容为功率单元直流侧提供直流电压支撑。 散热器用于将工作中的IGBT的热量及时散发出去,保证IGBT正常工作。四、静止无功发生器(四、静止无功发生器(SVGSVG)IGBT模块功率单元18ppt课件控制系统控制系统 控制系统主要由PLC、显示操作面板、主控制柜、分相控制箱、智能服务系统及远程监控计算机等部分组成 。主要完成控制、保护和监控功能。主控制柜由主控制箱、PLC、空气开关、继电器、接触器、触摸屏等部分组成。分相控制柜主要为三台分相控制箱。PLCS7-20
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