產(chǎn)品與解決方案/PRODUCT AND SOLUTIONS
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解決方案
新風光低壓SVG裝置在焦化廠配電系統(tǒng)中的應用
1前言
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,，用電負荷的急劇增加，電網(wǎng)的運行質(zhì)量日益受到重視,。目前煤礦及有關(guān)企業(yè)無功補償裝置無功功率不能連續(xù)調(diào)節(jié),，使0.4kV配電系統(tǒng)經(jīng)常處在欠補償或過補償狀態(tài)，還有國家電網(wǎng)正在積極推進農(nóng)網(wǎng)改造,，改造內(nèi)容主要涉及變壓器,、電纜擴容以及電能質(zhì)量治理等方面，國家越來越重視電網(wǎng)質(zhì)量的治理,，消除諧波,，提高功率因數(shù)，建設智能電網(wǎng),，低壓SVG產(chǎn)品符合國家節(jié)能減排的號召,。
2 現(xiàn)場用戶情況
焦化廠在配電系統(tǒng)中，有沖擊性負載和穩(wěn)定非線性負載,，工作時工作電流嚴重畸變,，穩(wěn)定性負載一般產(chǎn)生5次、7次,、9次,、11次、13次諧波,，而沖擊性負載的諧波含量較為豐富,，主要諧波為2次~7次，其中3次諧波含量最大,而各種控制電路,、儀器,、儀表對諧波比較敏感，諧波的大小將直接影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,。由于焦化生產(chǎn)本身的特殊性，日趨復雜,、惡劣的用電環(huán)境給生產(chǎn)帶來了嚴重的影響,。
焦化廠領(lǐng)導為了治理諧波，凈化電網(wǎng)環(huán)境,，提高功率因數(shù),，保證焦化廠正常生產(chǎn)，選用了新風光電子科技股份有限公司生產(chǎn)的0.4kV/300kvar SVG（型號FGSVG-L300/0.4-4R）低壓動態(tài)無功補償裝置,，對電網(wǎng)質(zhì)量進行改善,。
2 新風光FGSVG-L300/0.4-4R低壓動態(tài)無功補償
以下對新風光FGSVG-L300/0.4-4R高壓動態(tài)無功補償裝置做一些介紹,。
2.1 新風光FGSVG-L300/0.4-4R技術(shù)指標
新風光FGSVG-L300/0.4-4R可以動態(tài)輸出300kvar的感性或容性無功，通過對電網(wǎng)側(cè)的無功檢測,，動態(tài)補償系統(tǒng)無功,，諧波治理，達到對電壓和功率因數(shù)的控制,。
新風光FGSVG-L300/0.4-4R技術(shù)指標如表1所示,。
表1 FGSVG-L300/0.4-4R技術(shù)參數(shù) | ||
序號 | 項目 | 技術(shù)指標 |
1 | 額定工作電壓 | 0.4kV |
2 | 額定容量 | -300.0～+300.0 kvar |
3 | 輸出無功范圍 | 感性到容性額定無功范圍內(nèi)連續(xù)變化 |
4 | 有效響應時間 | 瞬時響應時間小于100us，全響應時間小于10ms |
5 | 輸出電流諧波(THD) | ≤3%. |
6 | 過載能力 | 1.2倍過載1min |
7 | 產(chǎn)品功能 | 補償無功功率,、治理諧波,、平衡負序電流、抑制電壓閃變 |
8 | 效率 | 額定運行工況≥97% |
9 | 通信接口 | RS485,、以太網(wǎng) |
10 | 通信協(xié)議 | Modbus_RTU,、IEC60870-5-104 |
11 | 保護功能 | 交流過電壓保護、直流過電壓保護,、溫度保護,、裝置短路保護、裝置過載保護（限定于額定功率） |
12 | 運行溫度 | －20℃～+40℃ |
13 | 貯存溫度 | －40℃～+65℃ |
2.2 新風光FGSVG-L300/0.4-4R高壓動態(tài)無功補償裝置的特點
FGSVG以高可靠性,、易操作,、高性能為設計目標，滿足用戶對提高輸配電電網(wǎng)的功率因數(shù),、治理諧波,、補償負序電流的迫切需要，具有以下特點：
（1）模塊化設計,，安裝,、調(diào)試、設定方便,。
（2）動態(tài)響應速度快,，響應時間≤10ms。
（3）輸出電流諧波(THD)≤3%.
（4）多種運行模式極大的滿足用戶需求,，可實現(xiàn)無功控制,，也可實現(xiàn)電壓穩(wěn)定控制。
（5）實時跟蹤負荷變化,，動態(tài)連續(xù)平滑補償無功功率,，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，實時治理諧波,，補償負序電流,，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。
（6）抑制電壓閃變,，改善電壓質(zhì)量,，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,。
（7）FGSVG電路參數(shù)精心設計，發(fā)熱量小,，效率高,，運行成本低。
（8）設備結(jié)構(gòu)緊湊,，占地面積小,。
（9）具備擴展功能，可實現(xiàn)SVG+FC聯(lián)合控制功能,，智能控制FC或者電容器投切,，不需再加額外控制器。
（10）具備故障自動復位功能,，實現(xiàn)無人值守監(jiān)控,。
（11）開停機無暫態(tài)沖擊，無合閘涌流,，無功變化迅速平滑,。
（12）保護功能齊全，具有過壓,、欠壓,、過流、光纖通訊故障,、單元過熱,、不均壓等保護，并能實現(xiàn)故障瞬間的波形錄制,，便于確定故障點,，易維護，運行可靠性高,。
（13）可并聯(lián)安裝,，極易擴展容量。并機運行使用光纖通訊,，通訊速度快,，能夠完好的滿足實時補償?shù)囊蟆?/p>
（14）人機界面友好顯示，對外通訊提供了RS485,、以太網(wǎng)等接口,，采用標準MODBUS通訊協(xié)議。除具有實時數(shù)字量及模擬量的顯示,、運行歷史事件記錄、歷史曲線記錄查詢,、單元狀態(tài)監(jiān)控,、系統(tǒng)信息查詢,、歷史故障查詢等功能外，還具有送電后系統(tǒng)自檢,、一鍵開停機,、分時控制、示波器（AD通道強制錄波）,、故障瞬間電壓/電流波形記錄等特色功能,。具備GPRS遠程無線監(jiān)控功能。
（15）與系統(tǒng)連接時,，不需要考慮交流系統(tǒng)相序,，連接方便。
2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
FGSVG-L300/0.4-4R動態(tài)無功補償和諧波裝置的主電路為三相四線制結(jié)構(gòu),，機架式采用多個單元并聯(lián),，見圖1所示。
圖1三相四線制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
FGSVG系列低壓動態(tài)無功補償和諧波裝置主要由控制面板,、儲能電容,、電抗器、IGBT逆變,、熔斷器等器件組成,。主回路、LCL濾波,、IGBT逆變多分布在電路板上,。
2.4工作原理
圖2 工作原理示意圖
FGSVG系列產(chǎn)品基本原理就是利用可關(guān)斷的電力電子器件（IGBT）組成自換相橋式電路，通過變壓器或者電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上,，適當?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位,，或者直接控制其交流側(cè)電流，使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流,，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?，如?所示。
表2運行模式原理表
3現(xiàn)場應用情況
該焦化廠在改造前,，經(jīng)測試,，該配電系統(tǒng)存在大量諧波且電流波形已嚴重失真，見圖3和圖4,。
圖3 諧波電流
圖4 電流波形失真
新風光FGSVG-L300/0.4-4R設備現(xiàn)場運行如圖5所示,。本產(chǎn)品不但可以治理諧波還能補償無功功率。
圖5 新風光產(chǎn)品在客戶現(xiàn)場運行
本產(chǎn)品已于2016年7月27日成功并網(wǎng),，至今運行正常,，用戶功率因數(shù)已由0.88提高至0.95，電價已由罰款1%變?yōu)楠剟?.75%，經(jīng)濟效益顯著,。
改造后,，測試電網(wǎng)質(zhì)量，THDi已下降至2.6%,，且電流波形質(zhì)量已明顯改善,，如圖6、圖7所示,。
圖6 使用FGSVG后的諧波
圖7 使用FGSVG后的電流波形
4結(jié)論
新風光FGSVG-L300/0.4-4R設備投入一次性投入運行,，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，用戶非常滿意,，不但解決用戶改善電網(wǎng)質(zhì)量,，提高功率因數(shù)，而且使電費由罰款變?yōu)楠剟?，?jīng)濟效益非常明顯,，新風光低壓SVG產(chǎn)品滿足了低壓配電系統(tǒng)中諧波和無功補償?shù)囊螅哂袕V闊的應用前景,。
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