配电系统普遍存在较宽频率范围的谐波污染,无功补偿电容器在电网中呈现的阻抗特性与电网频率相关,因此, 在谐波污染场合直接采用纯电容型无功补偿容易引起多种电气故障:导致电容器过载,发热,缩短使用寿命;引起电网谐振,造成电气事故 ;电容器造成谐波放大,加剧谐波污染,功率因数不能达到目标值。

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经常见到的电能质量调节装置功能相对 单一,例如,有源滤波器APF、动态电压恢复器DVR等,全面实现电力用户电能质量的设备是电能质量调节器,其组成主要是一个电容把一个 并联逆变器和串联逆变器耦合在一起。

随着大量非线性电力负荷谐波源在电力系统中的使用,不仅恶化了配电网供电电能质量,同时还降低了配电网供电可靠性。文章在分析了 SVG无功发生器的工作原理和功能作用后,结合工程实例,对SVG在电力系统中应用的技术要点进行了详细分析研究。

交流电能在 通过实际电力负荷消耗过程中,由于电力负荷不可能是纯容性或纯感性原因,这样就会导致负荷运行过程中,有相当一部分电能在不做功的 情况下被消耗掉,进而使配电网系统中无功功率容量不断降低,供电电能功率因素值降低。因此,需要对配电网系统中的电能功率因素进行 补偿,这便是静止无功发生器(StaticVarCompensator,SVG)需要完成的无功补偿任务。SVG无功发生器是配电网中满足无功快速准确可靠 补偿、减少谐波电流的无功补偿及谐波治理装置。SVG无功发生器的基本工作原理是将自换相桥式变流电路经电抗或直接并联到配电网系统 中,通过内部智能控制单元运行分析获得无功补偿策略,自动自适应的调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值(电压型无功补偿装置) ,或直接控制SVG装置交流侧电流(电流型无功补偿装置),就可以使该变流电路吸收或者发出满足配电网动态调节要求的无功容量,实现 对配电网无功的动态补偿和谐波治理作用。SVG无功发生器的主电路如图1所示:

某11OkV电力系统中A变电站主要为该区域冶炼企业提供电能,工业负荷约占65%。因为工业负荷较大,其昼夜负荷波动较 大,据历史运行数据可知,该区域最大电力负荷约12.8万kw(为夜间低谷时间,由于工业企业普遍采取低谷时段低费率用电模式),而在白 昼时段其最小负荷仅为6.9万kw,峰谷差5.9万kW。另外,由于该区域工业负荷中非线性负荷容量较大,谐波注入到配电网中导致严重污染, 曾多次发生10kV线路I母和II母侧发生补偿电容器烧毁、以及配电网继电保护“误动”、“误动”等事故,严重影响到供电电能质量水平和 供电可靠性。110kV变电站10kV侧线路在夜间集中用电时段,其母线电压畸变率高达6.7%,超出标称电压10kV配电网的国家规定的4%限值标 准,且谐波电流分量也达到基波电流的7.5%,10kV配电网线损相当高。在110kV主变压器处于50%负载率工况下,10kV侧配电网中5次、7次、 11次谐波电流严重超标,其中7次谐波电流超标约2倍,所需补偿总谐波电流为27.05A。

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SVG无功发 生装置在实际运行过程中,装置仅提供恒无功和负荷补偿两种运行方式。如果采取恒无功运行方式,则10kV配电网调度运行时所需设定的无 功值不应超出SVG装置能够提供的额定容量值,即无功容量为负的装置额定容量至正的装置额定容量间进行无功动态补偿;在负荷动态补偿方 式下,用户可以根据需求侧电力负荷实际情况选择SVG自动无功补偿配置及保护项,以充分利用SVG装置容量自动调节控制策略有效改善10kV 配电网的供电电能质量。另外,在计算SVG装置无功补偿容量时,不仅要考虑10kV配电网基波无功补偿容量,同时还要考虑在容量范围内补 偿配电网中存在的谐波分量,对配电网谐波进行有效治理,有效提高供电电能质量水平。根据统计计算,知I母和II母需要补偿的无功容量 分别为3.6MVA和3.9MVA。因此,I母和II母分别选用的SVG无功发生器装置计算所需容量为:3.6+0.57/2=3.85MVA,取SVG无功发生器补偿容 量为±4Mvar,同理II母SVG无功发生装置的补偿容量也取为±4Mvar。

在该110kV变电站10kV侧I母和 II母上分别配置±4Mvar的SVG无功发生器装置,经调试投运后,10kV侧I母和II母的母线电压畸变率、谐波电流均处于合格范围内,其中电 压畸变率由补偿前的6.7%有效降到2.8%,能够满足10kV公用电网谐波电压限值4%的要求,补偿效果十分明显。

类似工业电弧炉这样的设备工作时,电流波形变化很频繁,会分解出次数和幅值不断变化的谐波。

谐波通过电磁感应和传导耦合等方式会 对邻近的通信系统产生干扰,轻者引进噪声,降低通信质量;重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。

2、只能消除特定的几次谐波,而对其 他的某次谐波则会产生放大作用;

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4.电容器经星形连接后,用于 高一级额定电压,且系中性点不接地时,电容器的外壳应对地绝缘。

(3)铁芯表面封凃F级环氧树脂 采取防腐措施,避免锈蚀。