SVC設(shè)備培訓(xùn)幻燈片

1、SVC設(shè)備設(shè)備靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置SVC(Static Var Compensator)工作原理概述概述nSVC是一種可以控制的無功功率補(bǔ)償裝置。通常由并聯(lián)電容器組（濾波器）和一個(gè)可調(diào)節(jié)電感量的電感元件組成。nSVC與一般并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置的區(qū)別是能夠跟蹤電網(wǎng)或負(fù)荷的波動(dòng)無功，進(jìn)行隨機(jī)性造時(shí)補(bǔ)償，從而維持電壓穩(wěn)定。概述概述nSVC功能（安裝于負(fù)荷端）n提高功率因數(shù)n抑制電壓波動(dòng)和閃變n消除無功沖擊n補(bǔ)償三相不平衡 n濾除高次諧波概述概述n功率因數(shù)低的不良影響因?yàn)榇罅康碾娏ω?fù)荷是感性負(fù)荷，所以企業(yè)的自然功率因數(shù)都比較低，功率因數(shù)低有以下不良影響：n降低了發(fā)電機(jī)的輸出功率。n降低了變電、輸電設(shè)施

2、的供電能力。n使網(wǎng)絡(luò)電力損耗增加（網(wǎng)絡(luò)中的電能損失與功率因數(shù)值的平方成反比）。n使線路的電壓降增大。功率因數(shù)愈低，線路的電壓降愈大，使得用電設(shè)備運(yùn)行條件惡化。概述概述nSVC功能（安裝于系統(tǒng)側(cè)）n提高穩(wěn)態(tài)輸送容量、n預(yù)防電壓不穩(wěn)定、n提高暫態(tài)穩(wěn)定性、n增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼、n緩解次同步振蕩n改善直流輸電系統(tǒng)的性能； SVC工作原理工作原理nSVC補(bǔ)償方式n恒無功補(bǔ)償方式n斯坦麥茲理論補(bǔ)償方式n恒壓補(bǔ)償方式SVC工作原理工作原理nSVC設(shè)備系統(tǒng)主接線圖負(fù)荷濾波器FC35kV控制系統(tǒng)TCR220kVPTCTSVC工作原理工作原理n恒無功補(bǔ)償n進(jìn)線無功QS = QTCR+ QFC + QLOADQLOAD為

3、負(fù)荷的感性無功QFC為濾波器的容性無功QTCR為TCR的感性無功SVC工作原理工作原理n斯坦麥茲理論補(bǔ)償方式補(bǔ)償負(fù)荷的無功abbcBlcabcGlGl（a）不平衡三相負(fù)荷BlaGlBlcbcaabGlacbcGlacBlBlbcabBlGlabacBrBrbcab（b）各相功率因數(shù)校正電納的連接BracbSVC工作原理工作原理n斯坦曼茲理論補(bǔ)償負(fù)荷有功的不平衡abcbIBGlaICIA（a）平衡前功率因數(shù)為1的正序單相負(fù)荷abGlGlababbcaIBj3IC3GlIA-j（b) 單相功率因數(shù)為1的負(fù)荷的正序平衡SVC工作原理工作原理n斯坦麥茲理論TCR電納補(bǔ)償表達(dá)式上式中的電流為綜合負(fù)載電流

4、( )( )( )2( )( )( )2( )( )( )211()3 311()3 311()3 3abrbca lcab labc lTbcrabc lcab lbca lTcarabc lbca lcab lTBvivividtTVBvivividtTVBvivividtTVSVC工作原理工作原理n綜合負(fù)載電流綜合負(fù)載電流即包括濾波器FC在內(nèi)的所有負(fù)荷的電流，但不包括TCR電流。綜合負(fù)載電流母線進(jìn)線電流TCR電流n斯坦麥茲理論推導(dǎo)的前提是三相電壓平衡對稱。SVC工作原理工作原理nTCR電納值與觸發(fā)角的關(guān)系22sin 2aaBrwLiu波形圖u接線圖LTh2Th1itSVC工作原理工作原理

5、n恒電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)器線性化環(huán)節(jié)觸發(fā)和TCR主回路電網(wǎng)Uref+-UU( )()( )( ( )(1)( )( )(1)( )22sin(2 )refpiE nUUBr nKE nE nKE nBr nBr nBr nBrwL SVC工作原理工作原理n結(jié)論n斯坦麥茲理論補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果是進(jìn)線電流三相平稱對稱，此種補(bǔ)償方式適用于不平衡負(fù)荷，例如電弧爐。n恒無功補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)是功率因數(shù)趨近，不能補(bǔ)償三相的不平衡，此種補(bǔ)償方式適用于軋機(jī)類平衡負(fù)荷。n恒壓補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)是電壓恒定，也不能補(bǔ)償三相電流的不平衡，適用于電力系統(tǒng)。SVC工作原理工作原理n研究方向n小短路容量系統(tǒng)的電壓閃變治理 U/U =Q/Sn恒壓控制與恒無

6、功控制的協(xié)調(diào)工作n電氣化鐵路三相不平衡的治理n電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)目刂撇呗詎SVC抑制次同步振蕩的實(shí)踐探索SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n單母線運(yùn)行n雙線線運(yùn)行n兩套SVC并列運(yùn)行n風(fēng)電運(yùn)行方式n電氣化鐵路運(yùn)行方式SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n單母線負(fù)荷濾波器FC35kV控制系統(tǒng)TCR220kVPTCTSVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n雙母線負(fù)荷濾波器FC35kV 控制系統(tǒng)TCR220kVPTCTCT35kV濾波器FC荷負(fù)SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n兩套SVC并列運(yùn)行負(fù)荷濾波器FC35kV 控制系統(tǒng)TCR220kVPTCTCTPTTCR35kV 濾波器FC荷負(fù)系統(tǒng)控制SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n風(fēng)電系統(tǒng)SVC負(fù)荷濾波器FC35

7、kV控制系統(tǒng)TCR220kV/110kVPT2CTPT1SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n電氣化鐵路SVC濾波器FC車機(jī)系統(tǒng)控制C機(jī)車濾波器FC35kV A段控制系統(tǒng)TCR220kV/110kVPT1CTPT2TCR27.5kV B段SVC運(yùn)行方式運(yùn)行方式n電氣化鐵路A、B兩段共用一套SVC機(jī)車濾波器FC35kV A段控制系統(tǒng)TCR220kV/110kVPT1CT27.5kV B段濾波器FC車機(jī)CPT2SVC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成n控制系統(tǒng)n閥組n補(bǔ)償電抗器n濾波器SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n控制系統(tǒng)分類n單片機(jī)系統(tǒng)（2002年2005年）n11DSP系統(tǒng)（2005年至今）n2008型控制系統(tǒng)n電鐵并柜系統(tǒng)（

8、2006年至今）n電鐵并柜帶轉(zhuǎn)接柜系統(tǒng)：專門用于閥組與控制系統(tǒng)距離在50m至90m的電鐵現(xiàn)場（2007至今）nSIMADYN D控制系統(tǒng)：TDC前身，應(yīng)用于武鋼重軌nTDC控制系統(tǒng)：應(yīng)用西門子控制器（2007至今）SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n控制框圖CT1PT2CT2遠(yuǎn)方信號(hào)閥組27控制柜回饋脈沖光纖觸發(fā)脈沖光纖擊穿檢測光纖觸發(fā)電纜 脈沖柜控制信號(hào)SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n11DSP系統(tǒng)，冶金通用(2005年至今)SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n11DSP控制柜數(shù)顯表單元監(jiān)控微機(jī)單元開關(guān)面板主控單元采樣單元鍵盤鼠標(biāo)托盤輸入/輸出單元SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n11DSP脈沖柜n觸發(fā)脈沖波型尖峰電流2-2.5A尖

9、峰電流持續(xù)時(shí)間10微秒平臺(tái)電流0.6-1A平臺(tái)寬度500微秒指示單元晶閘管監(jiān)測單元脈沖形成單元光電轉(zhuǎn)換單元供電單元SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n單片機(jī)系統(tǒng)，冶金與電鐵通用（2002年-2005年）SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n單片機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)n模擬與數(shù)字的完美結(jié)合，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡捷，運(yùn)行穩(wěn)定。n上位機(jī)不參與控制，系統(tǒng)運(yùn)行不依賴于工控機(jī)的運(yùn)行狀況。n擊穿檢測完全由硬件完成，運(yùn)行可靠。SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n2008型控制系統(tǒng)nDSP板卡減少到4塊，系統(tǒng)得到簡化，運(yùn)行更加穩(wěn)定。n上位機(jī)增加故障錄波功能，為系統(tǒng)運(yùn)行和故障分析提供了依據(jù)，使調(diào)試工作更加便捷。n控制系統(tǒng)通訊環(huán)路優(yōu)化，由原來的串聯(lián)鏈路改為以上位機(jī)為中心的輻射型，提高了通訊的穩(wěn)定性。n32路模擬量輸入和16入、16出的I/O口配置，增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和功能配置的靈活性。n用于顯示與控制的數(shù)據(jù)采集分離，減輕了DSP板卡的工作量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。SVC系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成n電鐵并柜控制系統(tǒng)n將傳統(tǒng)的控制柜和脈沖柜合二為一，結(jié)構(gòu)更加緊湊。n控制板卡減少至兩塊，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。n控制與顯示的信號(hào)采集分離。n工控機(jī)及儀表供電降至24V，統(tǒng)一了器件型號(hào)。n依