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YJSVC-W集成型智能動態無功補償
變電站集成型智能無功補償裝置由調壓調容電容器組和可控電抗器及智能控制系統組成,該裝置通過特殊的技術方案,實現了調壓變壓器和可控電抗器一體式設計,具有調節范圍寬(感性-容性雙向調節)、占地面積小、響應時間快、可靠性高等優勢,是理想的動態補償裝置。
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產品簡介 / Introduction

城市供電系統隨著電纜化率的提高,電纜充電功率造成電網容性無功倒送問題日益突出,嚴重影響了供電電壓質量,需要變電站增加電抗器實現無功平衡和電壓調節,原有補償裝置受制于既有變電站現有場地和出線間隔(開關)數量,技改難度很大,本裝置無需增加出線間隔(開關)與占地面積,在原有空間內適當調整布局即可完成技改。
工業企業一般需要動態容性無功補償。本裝置既可分級調節電容器組容性無功輸出容量,又可利用可控電抗器實現平滑調節。當負荷在一定范圍內快速頻繁波動時,采用可控電抗器平滑調節;當負荷波動幅度較大或波動周期較長時,調節有載分接開關檔位,大幅調節電容器輸出容量。

型號說明

型號說明

工作原理

一次系統圖
系統圖


1、調壓型電容器組:
根據電容器輸出容量QC=2πfCU2的原理,電容器組接入調壓器,通過控制調壓器有載分接開關檔位改變電容器組端電壓,從而實現電容器組容量的自動分級調節,調壓器的調壓范圍可達0%-100%,相應電容器組可實現全容量范圍分級輸出。
2、可控并聯電抗器:
利用晶閘管等電力電子器件控制高阻抗變壓器二次繞組,通過移相控制晶閘管的導通角,實現感性無功功率的平滑調節,原理如下圖所示。其核心技術為晶閘管運行在低壓控制繞組,電抗器本體采用專有技術設計成封閉磁路結構。


工作原理
成套控制原理:
智能控制系統通過對系統電壓、電流的采樣,根據電壓無功綜合控制策略,優先調節可控電抗器輸出容量,實現快速調節,當負荷波動范圍較大或波動周期較長時,控制系統通過改變有載分接開關檔位調節電容器組輸出容量。

主要參數

額定電壓 6kV-35kV
額定頻率 50Hz
額定容量 按用戶需求定制
動態調節范圍 ±100%連續調節
響應時間 ≤15ms
控制裝置 DSP全數字化控制系統
控制方式
A恒無功控制方式、B恒電壓控制方式、C恒功率因數控制方式
晶閘管觸發方式 光纖觸發系統,確保人身安全
調節方式 A.三相調節、B.分相調節

主要特點

  ● 占地面積小

裝置采用集成化設計,電容器組無需分組(諧波超標情況下需設置若干濾波通道),調壓器和可控電抗器一體化設計,可有效減少占地面積。 老司机福利资源网址

  ● 出線間隔(開關)少

變電站傳統補償方案中電容器組一般需要多個出線間隔(開關),電抗器單獨需要一個間隔(開關),而本裝置僅需配套一個出線間隔(開關),因此可大大減少配套出線間隔(開關),尤其適用于既有變電站的無功補償技術改造。

  ● 調節效果好

裝置可以實現從容性無功到感性無功雙向連續調節,當需補償容性無功時,優先調節可控電抗器輸出容量,當調節范圍較大或波動周期較長時,調節電容器組輸出容量,既可以減少有載分接開關動作次數,又可以實現容性無功平滑調節;當需要補償感性無功時,電容器組輸出容量調整到最小,可控電抗器實現感性無功平滑調節。整個過程既可以自動控制,也可以接受遠方調度指令。

  ● 運行成本低

1、運行損耗小
由于電容器組自身容量可以實現全容量范圍分級調節,相較于傳統SVC電容器組和可控電抗器相互抵消的運行方式,本裝置整體運行損耗大大降低。
2、電抗器本體結構與變壓器類似,本體采用自冷(或風冷),控制晶閘管采用自然冷卻或小功率風冷,不需要其他輔助冷卻設備。

  ● 響應速度快

可控電抗器的控制晶閘管每半個周波導通一次,本體響應時間小于10ms。

  • 技術特點

    圖為裝置輸出容量從0至目標值時,一次側電流暫態波形
  • 技術特點

    圖為裝置輸出容量從當前值至0時,一次側電流暫態波形

  ●可靠性高

1、裝置無需投切高壓開關,操作過電壓和投切涌流沖擊極小,運行可靠性高;
2、電容器組無需長時運行在額定電壓下,有利于延長使用壽命;
3、可控電抗器控制晶閘管閥端電壓僅為1~2kV,不承受系統高電壓,無需大量晶閘管串聯。
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  ●鐵芯無小截面閥式結構,整個磁路上始終處于不飽和,具有以下優點:

1)、鐵芯始終工作在線性區,電感線性度好,補償容量與晶閘管控制角度對應精確;
2)、鐵芯發熱均勻,不存在局部飽和及溫升過高問題,避免長期運行導致絕緣老化;
3)、磁滯損耗小;
4)、噪音低,不會因為鐵芯局部飽和作用產生很大的噪音。
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  ●運維方便

高阻抗式可調電抗器本體結構與變壓器類似,本體采用油浸自冷(或油浸風冷),控制晶閘管采用自然冷卻或小功率風冷,不需要其他輔助冷卻設備。


與其他動態補償裝置比較
比較項目 YJSVC MSC/MSR TCR SVG
投資 經濟 很高
運行方式 連續無級調節 分級調節 連續無級調節 連續無級調節
可靠性 差,操作過電壓易燒毀設備
諧波含量 較低 自身諧波含量大 自身產生高次諧波
維護量 免維護 維護量大 維護量大 維護量大
散熱方式 自然冷卻 自然冷卻 空調或水冷 空調或水冷
使用壽命 20年以上 10年以下 10~12年 5~8年
運行損耗 0.50% 0.30% 1.50% 1%
本體響應時間 ≤10ms 秒級 ≤10ms ≤5ms


  ● 保護性能

1、電容器組保護:過流保護、不平衡保護、過壓保護;
2、可控電抗器/調壓器保護:過負荷保護、不平衡保護、高溫保護、輕重瓦斯保護、壓力釋放保護;
3、成套裝置保護:過流保護、速斷保護、失壓保護、過壓保護。

  ● 控制系統

1、控制方式:
1.1、恒無功控制方式
該方式用于令YJSVC輸出恒定大小的無功,通過這種方式可以測量裝置跟蹤無功的準確性和階躍響應速度。
1.2、恒電壓控制方式
該方式用于將系統的電壓穩定在一定水平的場合,YJSVC以系統的電壓穩定在用戶設定電壓值為目標調節裝置的無功輸出。當系統電壓低于用戶設定的電壓參考時,裝置優先減小可控電抗器輸出容量,并調節有載調壓分接開關檔位增加容性無功輸出,以提升系統電壓;當系統電壓高于該值時,裝置優先增加可控電抗器輸出容量,并調節有載調壓分接開關檔位減少容性無功輸出,以降低系統電壓。
1.3、恒功率因數控制方式
運行于該方式時,YJSVC通過檢測系統無功功率自動調節容量輸出,使系統側的功率因數保持恒定。

  ● 控制系統主要特點

1、全數字設計,人機界面采用大屏幕LCD液晶顯示器,中文或英語顯示;
2、狀態監控界面實時顯示可實時顯示系統位置開關開合情況,母線的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能、電壓的0~25次的諧波成分、電流的0~25次諧波成分,有載分接開關檔位、可控電抗器的電壓、電流、控制角,故障信息等。
3、歷史曲線界面可以實時顯示:母線電壓、母線電流、功率因數、以及裝置電壓、電流的實時曲線。
4、具有過壓/欠壓保護,過流保護,采樣電壓掉線保護,外部接入故障保護、本體故障保護、電壓越上下限報警、本體三相電流不平衡報警等保護。
5、可查詢一年內歷史數據和故障記錄(包括故障類別、故障時間、故障值等)。
6、具備可控電抗器與電容器組綜合控制功能。
7、具有手動輸出/自動輸出兩種工作方式;工作時可實現手動/自動平穩轉換,并可隨時查詢運行工作方式和輸出角度。
8、后臺通訊可選,具有RS-232或RS-485通信接口和成熟的接口程序,可全面可靠地實現遙信、遙控等。

界面顯示

狀態顯示

狀態顯示

歷史事件

歷史事件

歷史曲線

歷史曲線

參數設置

參數設置

改造步驟

  ●容量確定

根據變電站當前及今后一定時間內無功潮流變化及電壓調節要求,確定容性-感性補償容量;

  ●既有裝置利舊

1、電容器、放電線圈、隔離開關、避雷器等參數滿足改造選型要求,檢驗合格的可在改造方案中繼續使用或作為用戶方其他變電站備品備件;
2、串聯電抗器:由于改造后電容器組不需分組(即單組容量變大),原串抗和電容器組不匹配,可作為用戶方其他變電站備品備件;

  ●改造方案設計

由我方根據現場空間條件,設計平面布置圖,并提出相關配套電氣(如出線開關參數、綜保類型、防護連鎖等)、土建相關要求,交設計院完成施工圖設計; 老司机福利资源网址

  ●土建施工

根據施工圖進行必要的土建調整施工,由于裝置集成化設計,對空間布局及土建的要求不高,整體土建施工量不大; 老司机福利资源网址

  ●設備安裝調試投運

由我司派資深電氣工程師負責現場安裝指導,并負責設備調試,確保順利投運。

1、系統額定電壓及頻率;
2、設備容量;
3、自然環境條件;
4、安裝方式(戶內或戶外)
5、需要訂購成套裝置的,請提供系統短路容量、特征諧波及含量、基波補償容量,我司也可到現場進行電能質量測試并設計方案。

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