（一）產品概述

    ZG-dSVC高壓動態無功補償裝置是智光電氣研發團隊在十余年大功率電子電子技術、高壓無功自動補償控制技術和電力自動化等產品研發的技術和經驗基礎上，通過與清華大學合作成功研制而成。
    ZG-dSVC高壓動態無功補償裝置順利通過國家權威機構型式試驗。并已在冶金、煤炭、風電等行業成功運行。

   智光電氣10kV水冷散熱型SVC系統
   特點：純水冷卻系統、光電觸發，雙DSP控制技術

   智光電氣10kV熱管散熱型SVC系統
   特點：專用熱管散熱系統、光電觸發，雙DSP控制技術

   智光電氣35kV TCR型SVC系統
   特點：純水冷卻系統、光電觸發，完善的高壓保護技術

   ……

 

 

 

 

（二）ZG-dSVC原理及構成

 

    SVC按照補償原理可以分為磁控電抗器（MCR）型和相控電抗器（TCR）型，TCR型的SVC具有調節速度快、噪音低和損耗小等優點。ZG-dSVC動態無功補償裝置采用TCR型技術方案。

    ZG-dSVC的原理如圖1所示，成套裝置分為全數字控制系統、晶閘管相控電抗器、濾波電容器組、冷卻系統四大部分。

 

 

 

濾波器組

   濾波電容器組由濾波電抗器和電力電容器構成，根據不同的濾波需求，ZG-dSVC可以將電容器組設計為單組或者多組并聯。濾波器組的作用有三個方面：

1、提供固定容量的容性無功；

2、濾除相控電抗器產生的諧波電流；

3、濾除母線固有的諧波電流。

 

 

 

 

全數字化控制系統

    全數字化控制系統是ZG-dSVC的控制核心，分別由人機界面、主控制器、閥組TE板，遠程監控臺、微機保護裝置等構成。

                                                                                                  

 

                           圖 ZG-dSVC 主控制器 

 

          

                           圖 ZG-dSVC監控界面

 

冷卻系統

ZG-dSVC的冷卻系統可采用水冷、熱管和型材散熱三種方案。

 

 

 

（三）ZG-dSVC技術性能及特點

 

ZG-dSVC主要功能：

1、提高電力系統穩定性，增強電網的輸電能力；

2、抑制電壓波動和閃變，改善電能質量；

3、動態補償無功，提高功率因數；

4、濾除諧波，解決諧波帶來的諸多問題；

5、降低變壓器和輸電線路的損耗，節約電能。

 

ZG-dSVC技術優勢：

1、采用進口仿真系統進行實時模擬仿真，保障ZG-dSVC控制算法的先進性；

2、成套裝置采用分層分布式結構，系統構架清晰，大大簡化了安裝和維護工作，增加了系統實用性和可靠性；

3、采用專利技術的功率單元與系統結構設計，閥組功率密度大、散熱效率高、設備環境適應能力更強，環境熱穩定性更好；

4、監控系統可實現多種網絡通訊規約，并可按用戶需要定制通訊規約；

5、采用高速DSP和超大規模FPGA的全數字化控制系統，確保復雜控制算法的實現；

6、采用光電隔離觸發技術，相比電磁觸發技術，大大提高了晶閘管觸發的可靠性和穩定性；

7、采用自主研發的觸發保護專利技術，防止晶閘管提前關斷，避免觸發失控。

 

ZG-dSVC完備的出廠試驗條件

   嚴格的出廠測試是高壓無功補償裝置可靠性與穩定性的重要保障，智光電氣具備完善的高壓無功補償裝置試驗條件。

- 大功率電能質量控制研究實驗室——嚴格按照國際化標準建造，實現50MVar容性與感性無功滿載動態試驗；

- 電氣控制與電力節能工程研究開發中心——由廣州市科技局授牌成立，珠三角地區在該領域的研究、開發、實驗基地；

- 電氣控制裝置性能檢測實驗室——保證產品的研發功能、性能與制造工藝；

- 電磁兼容實驗室——更大限度的保證電子產品及器件的穩定性能及品質；

- 特種電抗器研究實驗室—--設施先進，實現電抗器全面的性能檢驗。

 

主要技術指標：

 

 

（四）ZG-dSVC 規格型號

 

ZG-dSVC高壓靜止無功補償裝置型號說明

注：閥組冷卻方式              閥組觸發方式

W－密閉循環純水冷卻          I－光電觸發

H－熱管散熱器冷卻            E－電磁觸發

P－型材散熱器冷卻

 

閥組的技術規格如下表：

 

額定電壓	補償容量 （MVar）	冷卻方式	單臺尺寸 （寬*深*高）	重量/臺（kg）
6kV	＜6	型材風冷	1250×700×1450	280
	6～18	熱管散熱	1100×1200×1705	350
	＞18	純水循環冷卻	800×1100×2550	1500
10kV	＜10	型材風冷	2000×700×1450	340
	10～20	熱管散熱	1700×1200×1705	450
	＞20	純水循環冷卻	900×1100×2550	2000
35kV	16～32	型材風冷	2000×700×1450	340
	32～105	熱管散熱	1850×1450×3173	450
	＞105	純水循環冷卻	3870×1400×3000	3000
27.5kV	＜6	型材風冷	2000×700×1450	340
	6～18	熱管散熱	1700×1200×1745	450
	＞18	純水循環冷卻	1300×1400×3000	3000

 

說明：

1、上述規格是ZG-dSVC成套裝置的名稱，其相控電抗器和濾波電容器組的選型需要按照技術協議執行。

2、本產品在不斷更新中，本公司保留更新、修改的權利。

3、ZG-dSVC全系列產品接受用戶定制。

 

 

（五）典型案例

             河南許昌某不銹鋼有限公司熱連軋車間無功補償項目
 

    某不銹鋼公司主要從事不銹鋼卷的生產，公司安裝有兩條850 mm 熱連軋生產線共八臺主軋機，包括一臺粗軋機和七臺精軋機，其主傳動電機粗軋機組為2 × 1800 kW，年產量60萬噸以上。全部設備均接入10kV母線Ⅰ段和Ⅱ段與上級電網相連，由于軋機及其附屬設備的特殊負荷性能，給電網造成了母線電壓低、功率因數低、電網電壓畸變等不良影響，因此為提高軋機利用率及電能質量，在10kV兩段母線上各安裝了一套SVC無功補償裝置（FC+TCR型）。
    兩套SVC均采用水冷系統，Ⅰ段母線直掛9MVar容量SVC裝置，采用H5、H7、H11支路主要防止5、7、11次諧波干擾，為防止高次諧波，在11次支路采用高通濾波支路。
Ⅱ段母線直掛22.5MVar容量SVC裝置。

 現場運行圖片

 

    采用H5、H7、H11、H13支路主要防止5、7、11、13次諧波干擾。為防止高次諧波，在13次支路采用高通濾波支路。并聯兩套SVC濾波裝置后，在850mm管線鋼等高強度鋼生產過程中取得了以下有益效果。
1、功率因數得到提高：SVC系統投運后，10kV電網功率因數得到明顯的提高，投入SVC之前的功率因數僅為0.5左右，投入之后功率因數提高到0.95以上，極大提高了變壓器的使用效率，減少了有功損耗。
2、電網電壓波動得到改善：SVC投用前在正常軋制時10kV母線電壓波動*高可達到10.2%，SVC投入后僅為1.3%左右，滿足國家規定標準2.5%。
3、諧波干擾極大降低：SVC投入之前，由于諧波干擾，造成10kV母線電壓嚴重畸變，軋線無法升速軋制。投入之后，極大的提高了軋機利用率，提高了產量，為公司贏得了巨大利益。
    參照以上的投產效果，SVC系統對軋機等非線性負荷產生的電網電壓波動和畸變、諧波電流以及功率因數等一系列電能質量問題都有良好的改善作用，對于當今電網環境的改善有著極大的可行性，同時對鋼鐵企業節能降耗，提高經濟效益具有重大的意義。

 

 

         陜西某礦業集團有限公司礦井場地10kV變電所無功補償項目

    陜西某礦業礦井采用了全高采礦工藝，裝備了國際先進的連采掘進設備和綜采設備及通風設備，裝機功率大，自動化程度高。礦井提升機作業時將對電網的電能質量水平造成影響。存在諧波超標，功率因數偏低等問題。本項目在用戶10kV母線上裝設TCR型靜止動態無功補償裝置對電網進行補償，兼顧負荷端產生的3、5、7次諧波電流的治理。
    SVC裝置安裝在礦井變電房，在電機啟動、運行過程中防止波動、穩定電壓，在公用電網發生故障的時候投入全部補償，起到支撐電壓、加快電壓恢復的作用。TCR型靜止式動態無功補償裝置還可以自動跟蹤負載(提升機)無功功率QL的沖擊變化，自動調節裝置的補償電流，改善了供電電網的電能質量，提高了用電單位的工作效率及經濟效益，是目前礦山動態無功補償裝置首選。                   
    在目前情況下，采用TCR靜止型動態無功功率補償裝置對于消除礦山提升機和其他大型電動機等對稱性負載所產生的無功沖擊是很有效的，是一種技術含量高、投資相對較少、使用效益顯著的新型節能裝置。SVC的投入不但取得了可喜的經濟效益，而且故障時間幾乎為零，維護簡單，維護費用也極低。
 

 

 

 

            福建某不銹鋼有限公司35kV變電站無功補償項目

    寧德某不銹鋼有限公司新建70噸電爐生產線一條，根據原35kV變電站設計提供的參數，該企業有8臺3.15MVA/35kV/1.0kV、4臺4MVA/35kV/1.0kV、1臺1.25 MVA/35kV/0.4kV 電力變壓器，總裝機容量42.45MVA。本次工程改造新建110kV變電站一座。主變參數如下：主變容量63MVA，變比為110/35kV，電爐為70噸，另裝有40噸的精煉爐。
    三相電弧爐（通常簡稱電弧爐）是利用交流電弧產生的熱來熔煉金屬的一種電爐。我們通常所說的電弧爐，一般指煉鋼電弧爐。在電弧爐中，電弧發生于專門的電極棒和被熔化的爐料之間，爐料受到電弧的直接加熱。電弧爐是典型的諧波源負載。
    為了減少諧波電流對系統的影響，抑制電壓波動和閃變，改善三相電壓不平衡，保證冶煉過程穩定、節能和避免對其他用電設備的影響，通過現場監測和系統分析后，在35kV母線安裝TCR型靜止無功補償裝置（SVC）。

    寧德某不銹鋼35kV供電系統在未使用SVC時，功率因數明顯低于國家的供電要求，投入SVC裝置后電網電壓波動明顯改善，對電網的無功沖擊大幅降低，功率因數明顯提高。鋼鐵生產效率也由原來的65％上升到現在的90％左右，為提高企業的經濟效益發揮了積極的作用。

       SVC投運前系統無功波動圖       

         

       SVC投運后系統無功波動圖