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YJSVC-W集成型智能动态无功补偿

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更新时间：2021-12-20 18:28:33浏览次数：569次

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杭州银湖电气设备有限公司

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产品简介

变电站集成型智能无功补偿装置由调压调容电容器组和可控电抗器及智能控制系统组成，该装置通过特殊的技术方案，实现了调压变压器和可控电抗器一体式设计，具有调节范围宽（感性-容性双向调节）、占地面积小、响应时间快、可靠性高等优势，是理想的动态补偿装置。

详细介绍

城市供电系统随着电缆化率的提高，电缆充电功率造成电网容性无功倒送问题日益突出，严重影响了供电电压质量，需要变电站增加电抗器实现无功平衡和电压调节，原有补偿装置受制于既有变电站现有场地和出线间隔（开关）数量，技改难度很大，本装置无需增加出线间隔（开关）与占地面积，在原有空间内适当调整布局即可完成技改。
工业企业一般需要动态容性无功补偿。本装置既可分级调节电容器组容性无功输出容量，又可利用可控电抗器实现平滑调节。当负荷在一定范围内快速频繁波动时，采用可控电抗器平滑调节；当负荷波动幅度较大或波动周期较长时，调节有载分接开关档位，大幅调节电容器输出容量。

型号说明

工作原理

一次系统图

1、调压型电容器组：

根据电容器输出容量Q_C=2πfCU²的原理，电容器组接入调压器，通过控制调压器有载分接开关档位改变电容器组端电压，从而实现电容器组容量的自动分级调节，调压器的调压范围可达0%-99%，相应电容器组可实现全容量范围分级输出。

2、可控并联电抗器：

利用晶闸管等电力电子器件控制高阻抗变压器二次绕组，通过移相控制晶闸管的导通角，实现感性无功功率的平滑调节，原理如下图所示。其核心技术为晶闸管运行在低压控制绕组，电抗器本体采用专有技术设计成封闭磁路结构。

成套控制原理:

智能控制系统通过对系统电压、电流的采样，根据电压无功综合控制策略，优先调节可控电抗器输出容量，实现快速调节，当负荷波动范围较大或波动周期较长时，控制系统通过改变有载分接开关档位调节电容器组输出容量。

主要参数

额定电压	6kV-35kV
额定频率	50Hz
额定容量	按用户需求定制
动态调节范围	±99%连续调节
响应时间	≤15ms
控制装置	DSP全数字化控制系统
控制方式
A恒无功控制方式、B恒电压控制方式、C恒功率因数控制方式
晶闸管触发方式	光纤触发系统,确保人身安全
调节方式	A.三相调节、B.分相调节

主要特点

● 占地面积小

装置采用集成化设计，电容器组无需分组（谐波超标情况下需设置若干滤波通道），调压器和可控电抗器一体化设计，可有效减少占地面积。

● 出线间隔（开关）少

变电站传统补偿方案中电容器组一般需要多个出线间隔（开关），电抗器单独需要一个间隔（开关），而本装置仅需配套一个出线间隔（开关），因此可大大减少配套出线间隔（开关），尤其适用于既有变电站的无功补偿技术改造。

● 调节效果好

装置可以实现从容性无功到感性无功双向连续调节，当需补偿容性无功时，优先调节可控电抗器输出容量，当调节范围较大或波动周期较长时，调节电容器组输出容量，既可以减少有载分接开关动作次数，又可以实现容性无功平滑调节；当需要补偿感性无功时，电容器组输出容量调整到最小，可控电抗器实现感性无功平滑调节。整个过程既可以自动控制，也可以接受远方调度指令。

● 运行成本低

1、运行损耗小
由于电容器组自身容量可以实现全容量范围分级调节，相较于传统SVC电容器组和可控电抗器相互抵消的运行方式，本装置整体运行损耗大大降低。
2、电抗器本体结构与变压器类似，本体采用自冷（或风冷），控制晶闸管采用自然冷却或小功率风冷，不需要其他辅助冷却设备。

● 响应速度快

可控电抗器的控制晶闸管每半个周波导通一次，本体响应时间小于10ms。

图为装置输出容量从0至目标值时，一次侧电流暂态波形
图为装置输出容量从当前值至0时，一次侧电流暂态波形

●可靠性高

1、装置无需投切高压开关，操作过电压和投切涌流冲击极小，运行可靠性高；
2、电容器组无需长时运行在额定电压下，有利于延长使用寿命；
3、可控电抗器控制晶闸管阀端电压仅为1～2kV，不承受系统高电压，无需大量晶闸管串联。

●铁芯无小截面阀式结构，整个磁路上始终处于不饱和，具有以下优点：

1)、铁芯始终工作在线性区，电感线性度好，补偿容量与晶闸管控制角度对应精确；
2)、铁芯发热均匀，不存在局部饱和及温升过高问题，避免长期运行导致绝缘老化；
3)、磁滞损耗小；
4)、噪音低，不会因为铁芯局部饱和作用产生很大的噪音。

●运维方便

高阻抗式可调电抗器本体结构与变压器类似，本体采用油浸自冷（或油浸风冷），控制晶闸管采用自然冷却或小功率风冷，不需要其他辅助冷却设备。

与其他动态补偿装置比较

比较项目	YJSVC	MSC/MSR	TCR	SVG
投资	经济	低	高	很高
运行方式	连续无级调节	分级调节	连续无级调节	连续无级调节
可靠性	高	差，操作过电压易烧毁设备	低	低
谐波含量	较低	无	自身谐波含量大	自身产生高次谐波
维护量	免维护	维护量大	维护量大	维护量大
散热方式	自然冷却	自然冷却	空调或水冷	空调或水冷
使用寿命	20年以上	10年以下	10~12年	5~8年
运行损耗	0.50%	0.30%	1.50%	1%
本体响应时间	≤10ms	秒级	≤10ms	≤5ms

● 保护性能

1、电容器组保护：过流保护、不平衡保护、过压保护；
2、可控电抗器/调压器保护：过负荷保护、不平衡保护、高温保护、轻重瓦斯保护、压力释放保护；
3、成套装置保护：过流保护、速断保护、失压保护、过压保护。

● 控制系统

1、控制方式：
1.1、恒无功控制方式
该方式用于令YJSVC输出恒定大小的无功，通过这种方式可以测量装置跟踪无功的准确性和阶跃响应速度。
1.2、恒电压控制方式
该方式用于将系统的电压稳定在一定水平的场合，YJSVC以系统的电压稳定在用户设定电压值为目标调节装置的无功输出。当系统电压低于用户设定的电压参考时，装置优先减小可控电抗器输出容量，并调节有载调压分接开关档位增加容性无功输出，以提升系统电压；当系统电压高于该值时，装置优先增加可控电抗器输出容量，并调节有载调压分接开关档位减少容性无功输出，以降低系统电压。
1.3、恒功率因数控制方式
运行于该方式时，YJSVC通过检测系统无功功率自动调节容量输出，使系统侧的功率因数保持恒定。

● 控制系统主要特点

1、全数字设计，人机界面采用大屏幕LCD液晶显示器，中文或英语显示；
2、状态监控界面实时显示可实时显示系统位置开关开合情况，母线的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能、电压的0~25次的谐波成分、电流的0~25次谐波成分，有载分接开关档位、可控电抗器的电压、电流、控制角，故障信息等。
3、历史曲线界面可以实时显示：母线电压、母线电流、功率因数、以及装置电压、电流的实时曲线。
4、具有过压/欠压保护，过流保护，采样电压掉线保护，外部接入故障保护、本体故障保护、电压越上下限报警、本体三相电流不平衡报警等保护。
5、可查询一年内历史数据和故障记录（包括故障类别、故障时间、故障值等）。
6、具备可控电抗器与电容器组综合控制功能。
7、具有手动输出/自动输出两种工作方式；工作时可实现手动/自动平稳转换，并可随时查询运行工作方式和输出角度。
8、后台通讯可选，具有RS-232或RS-485通信接口和成熟的接口程序，可全面可靠地实现遥信、遥控等。