SVG对供电系统电能质量的改善.pdf

第第 4 4 章章 SVG SVG 对供电系统电能质量的改善对供电系统电能质量的改善4.14.1矿业系统中矿业系统中 SVGSVG 的作用的作用4.1.1电机、整流负载对电网电能质量的影响整流负载，由于电力电子器件的非线性和波形非正弦的特点，由电力电子器件组成的整流设备的电源侧（网侧）的电流不仅含有基波，还包含丰富的谐波，其注入电网的谐波电流分为特征谐波和非特征谐波两类。非特征谐波在理想状态下不存在，但由于整流机组(或系统)间负载不均衡，交流侧三相电压或阻抗不对称等，则产生非特征谐波。整流系统在整个运行期间功率因数偏低，这些都会给电网的运行和效率带来不良的影响，同时也会对接在该公用电网中的其他用电设备带来一些不良的影响甚至危害。随着由电力电子器件组成的整流装臵的广泛应用和容量的不断增加，上述给公用电网和其他用电设备带来的不良影响（有人称之为电网污染或公害）日益显著。因此，在设计或构成一个整流系统时，必须考虑谐波治理及无功功率补偿的问题。综上所述，整流设备对电网的不利影响主要表现在：平均功率因数低 产生谐波电流4.1.2改善矿业系统变电站运行性能的措施除了合理的进行规划设计外，有必要采取改善变电站运行性能的有效措施。降低各种负载对电网的影响，除了合理选择接入电网的地点和方式，增加接入点的短路容量外，改善矿业系统变电站的运行性能有两个基本的途径，其一是选用性能优良的各种无谐波高功率因数的高、低压变频器和配套电机等；其二是在现有的变电站的基础上，通过装设灵活的调节装臵来改善系统的运行性能，如动态的无功调节装臵（SVG）等。4.1.3加装 SVG 的必要性1）谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降，影响绝缘寿命。2）谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压。3）谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。4）谐波对变流装臵的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。5）谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差。6）谐波对继电保护自动装臵和计算机等也将产生不良影响。上述的无功问题和谐波问题都会给电网的运行或效率带来不良的影响，同时也会对接在该公用电网中的其他用电设备带来一些不良的影响甚至危害。当消弧线圈调谐不当和系统对地电容处于串联谐振状态时会引起中性点电压过高，而且会对上述无功问题和谐波问题进一步放大（电容器的应用也可能导致谐波放大现象），从而引起三相对地电压严重不平衡，会对电气设备的安全运行造成极大的威胁。因此系统必须考虑加装快速的无功功率补偿装臵，以滤除谐波，平衡无功的波动。静止无功发生器（SVG）可以快速平滑调节无功补偿功率的大小，提供动态的电压支撑，改善系统的运行性能。在系统发生短路故障情况下，SVG 的动态无功调节能力可以加快故障切除后内部工况的恢复过程；在负载变化情况下，SVG 可以使变电站的电压波动明显降低，对工艺设备及变电站安全运行和稳定电能质量均有很好的作用。4.24.2设备投运后可达到的技术指标和考核设备投运后可达到的技术指标和考核(1)成套补偿装臵在补偿容量足够前提下，进线点（电力部门计量点）的功率因数值高于 0.95（滞后，无过补）。(2)单套 SVG 输出调节范围为-100%100%（无级可调）(3)系统响应时间5ms。(4)设备具有短时（1min）过载能力，过载容量为成套装臵总容量的 20%。(5)装臵具备完善的控制、保护和报警措施。在装臵故障时提供报警信号，严重故障时封锁 SVG 驱动脉冲，同时将装臵退出运行。(6)成套装臵采用强制风冷方式，技术先进、运行安全可靠，适应现场环境。(7)母线电压的电压波动满足国家标准电能质量、电压波动和闪变GB/T123262008。(8)注入系统的谐波电流和母线电压总谐波畸变率低于国家标准电能质量、公用电网谐波GB/T14549-93。允许的谐波电流畸变如下：(9)动态无功补偿装臵输出谐波电流总畸变率（THD）小于 3%，达到输出电压谐波含量满足国家标准。