無(wú)功補(bǔ)償RSVG

1、RSVG1.RSVG工作原理1.1 概述RSVG無(wú)功補(bǔ)償裝置,采用瞬時(shí)無(wú)功功率理論的無(wú)功檢測(cè)方式,以功率因數(shù)、網(wǎng)側(cè)電壓作為控制目標(biāo)，動(dòng)態(tài)跟蹤電網(wǎng)電能相關(guān)指標(biāo)的變化，并根據(jù)變化情況調(diào)節(jié)無(wú)功輸出，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高電能質(zhì)量運(yùn)行。采用IGBT組成的H橋功率模塊鏈作為逆變主電路結(jié)構(gòu)形式，拓?fù)浜?jiǎn)單，性能可靠，并輔助以小容量?jī)?chǔ)能元件，整機(jī)輸出電壓由多個(gè)電平臺(tái)階合成階梯波，經(jīng)過(guò)輸出電抗濾波后正弦度好。1.2 RSVG工作原理RSVG的基本工作原理是：將電壓源型逆變器，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個(gè)部分，其中逆變橋由可關(guān)斷的半導(dǎo)體器件IGBT組成。工作中，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變橋中IGBT器件

2、的開關(guān)，可以控制RSVG電壓的幅值和相位，因此，整個(gè)裝置相當(dāng)于一個(gè)調(diào)相電源。通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)中所需的無(wú)功功率，可以迅速發(fā)出大小相等、性質(zhì)相反的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。圖1.1為RSVG等效原理圖，將系統(tǒng)看作一個(gè)電壓源，RSVG可以看作一個(gè)可控電壓源，連接電抗器可以等效成一個(gè)線性阻抗元件。RSVG的工作原理可以用圖1.2和圖1.3所示的等效電路圖和向量圖來(lái)說(shuō)明?？紤]連接電抗器的損耗和變流器本身的損耗(如管壓降、線路電阻等)，將總的損耗集中作為連接電抗器的電阻考慮。RSVG運(yùn)行模式及其補(bǔ)償特性如表1所示。2.RSVG運(yùn)行環(huán)境條件戶內(nèi)環(huán)境溫度-10+40海拔高度2000m戶外環(huán)境溫度-40+4

3、0地震烈度不高于8度相對(duì)濕度75%,無(wú)凝露(25時(shí))污穢等級(jí)級(jí)風(fēng)冷SVG、水冷SVG級(jí)水冷SVG3.RSVG主要功能及主要參數(shù)允許運(yùn)行電壓110%Ue（長(zhǎng)期運(yùn)行）120%Ue（1min跳閘）頻率50/60Hz平均損耗<0.8%響應(yīng)速度5ms平均失效間隔MTBF>75000小時(shí)通訊協(xié)議Modbus；IEC61850；IEC104平均恢復(fù)時(shí)間MTTR<5分鐘信號(hào)傳輸光纖通訊供電方式雙路供電控制電源380VAC220VDC/110VDC主要保護(hù)功能SVG輸出電流過(guò)流；電網(wǎng)電壓過(guò)壓；IGBT驅(qū)動(dòng)故障；功率單元過(guò)壓、過(guò)流、超溫及通訊故障等控制方式瞬時(shí)無(wú)功電流檢測(cè)技術(shù)、PWM整流技術(shù)、直

4、接或間接電流無(wú)功閉環(huán)控制技術(shù)、功率單元直流側(cè)電壓平衡控制技術(shù)控制芯片數(shù)字信號(hào)處理器DSP；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA控制功能恒無(wú)功控制；恒功率因數(shù)控制；恒電壓控制；無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制；有源濾波定制功能AVC；有源濾波；負(fù)序補(bǔ)償；閃變治理；三相電壓平衡控制；抑制次同步諧振4.RSVG系統(tǒng)組成RSVG主要由控制部分、功率部分和充電部分及冷卻裝置組成。功率部分的功率單元模塊通過(guò)星形連接或角形連接接入電網(wǎng)。4.1 控制柜位置編號(hào)名稱說(shuō)明A工控機(jī)主機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，內(nèi)置榮信鏈?zhǔn)絊VG監(jiān)控系統(tǒng)B工控機(jī)顯示器顯示系統(tǒng)狀態(tài)C分高壓旋鈕緊急情況時(shí)可切斷供電電源開關(guān)D指示燈分別為交流指示燈、直流指示燈、故障指示燈EF

5、C投切轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇FC開關(guān)由RSVG控制還是由用戶控制FPT轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇PT信號(hào)位置在電網(wǎng)一段還是電網(wǎng)二段G鍵盤盒存放鍵盤H主控單元控制RSVG運(yùn)行、執(zhí)行保護(hù)功能I采樣單元采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)注意：1.即使供電電源已經(jīng)斷開，RSVG的功率單元的直流母排及直流電容器上仍然殘留有危險(xiǎn)的直流電壓。因此在斷開電源10分鐘后才允許打開RSVG的柜門，且禁止觸碰任何導(dǎo)電部分。 2.必須在RSVG處于停止?fàn)顟B(tài)下操作PT轉(zhuǎn)換開關(guān)，否則可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。4.2功率柜位置編號(hào)名稱說(shuō)明A功率單元驅(qū)動(dòng)板用于控制IGBT模塊通斷BIGBT模塊功率半導(dǎo)體器件C均壓電阻保持功率單元模塊串聯(lián)均壓D散熱器給IBGT模塊散熱E復(fù)合母排連

6、接電容正負(fù)極板4.3充電柜位置編號(hào)名稱說(shuō)明A斷路器用于將充電電阻旁路B電抗器用于將RSVG與電網(wǎng)連接起來(lái)C冷卻風(fēng)機(jī)用于冷卻電抗器D充電電阻給功率單元模塊充電,充電后被斷路器旁路5.RSVG現(xiàn)場(chǎng)操作方法5.1RSVG運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作1.檢查控制柜、功率柜、充電柜內(nèi)是否有異物，電纜連接處螺栓是否已經(jīng)緊固。檢查完畢后，鎖好功率柜和充電柜的柜門。2.打開控制柜后門，可以看到總電源開關(guān)S1、冷卻風(fēng)機(jī)電源開關(guān)S2、用戶直流電源開關(guān)S3、控制電源開關(guān)S4、充電柜電源開關(guān)S5.3.檢查交流進(jìn)線電源線電壓是否正常，線電壓正常值為353V407V，相電壓正常值為198V235V。4.合總電源開關(guān)S1，控制柜內(nèi)的整

7、流器開始工作，控制柜正面的交流指示燈和直流指示燈被點(diǎn)亮。5.合冷卻風(fēng)機(jī)電源開關(guān)S2，柜頂冷卻風(fēng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。6.合用戶直流電源開關(guān)S3，PWA電源模塊將實(shí)現(xiàn)兩路電源供電，一路電源工作，一路電源備用。交流進(jìn)線電源故障時(shí)，自動(dòng)切換到用戶直流電源給控制柜供電。注意：直流電源開關(guān)S3不合閘，當(dāng)交流進(jìn)線電源失去時(shí)，控制系統(tǒng)將失電，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。7.合控制電源S4，控制器得電，各板卡進(jìn)入工作狀態(tài)。8.合充電柜電源開關(guān)S5，旁路斷路器進(jìn)入工作狀態(tài)，等待主控單元指令。9.按下工控機(jī)上的POWER SWITCH按鈕，開啟工控機(jī)。10.進(jìn)入Windows操作系統(tǒng)，雙擊桌面上的RxpeMonitor圖標(biāo)，進(jìn)入榮信

8、鏈?zhǔn)絊VG監(jiān)控系統(tǒng)。11.將分高壓旋鈕轉(zhuǎn)到左側(cè)45°位置。12.觀察控制柜上的故障指示燈是否會(huì)亮，如果故障指示燈點(diǎn)亮，點(diǎn)擊榮信鏈?zhǔn)絊VG監(jiān)控系統(tǒng)主接線界面的復(fù)位按鈕，此時(shí)會(huì)彈出遙控或遙調(diào)對(duì)話框，勾選復(fù)位，輸入用戶名、密碼，再點(diǎn)擊確定按鈕，執(zhí)行完畢后，將提示遙控執(zhí)行成功。13.故障復(fù)位成功后，控制柜上的故障指示燈熄滅。觀察榮信鏈?zhǔn)絊VG監(jiān)控系統(tǒng)主接線圖界面上的SVG狀態(tài)指示燈，此時(shí)故障狀態(tài)燈熄滅，合高壓等待狀態(tài)燈被點(diǎn)亮。14如果故障復(fù)位不成功，點(diǎn)擊報(bào)警提示的紅色三角嘆號(hào)圖標(biāo)，查看報(bào)警信息，也可以通過(guò)事件記錄窗口，查看故障事件，按照故障提示信息，將故障處理完畢后，再執(zhí)行復(fù)位操作。5.2

9、RSVG投入運(yùn)行合高壓等待狀態(tài)燈被點(diǎn)亮，此時(shí)用戶可以操作給RSVG供電的高壓斷路器，將高壓斷路器手車遙至工作位。1.合高壓斷路器開關(guān)，給RSVG充電，當(dāng)單元直流側(cè)電壓超過(guò)預(yù)充電電壓的設(shè)定值并且充電時(shí)間達(dá)到20s，RSVG旁路斷路器將自動(dòng)合閘，將充電電阻旁路，此時(shí)RSVG進(jìn)入就緒狀態(tài)。觀察榮信鏈?zhǔn)絊VG監(jiān)控系統(tǒng)主接線圖界面上的SVG狀態(tài)指示燈，此時(shí)就緒狀態(tài)燈被點(diǎn)亮。2.在主控方式中選擇現(xiàn)場(chǎng)需要的控制方式。如果選擇動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，此時(shí)會(huì)彈出遙控或遙調(diào)對(duì)話框，勾選動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，輸入用戶名、密碼，再點(diǎn)擊確定按鈕，執(zhí)行那個(gè)完畢后，將提示遙控執(zhí)行成功。執(zhí)行成功后，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償前面的指示燈被點(diǎn)亮，RSVG將以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式

10、運(yùn)行。3.點(diǎn)擊啟動(dòng)SVG按鈕，此時(shí)會(huì)彈出遙控或遙調(diào)對(duì)話框，勾選啟動(dòng)SVG，輸入用戶名、密碼，再點(diǎn)擊確定按鈕，執(zhí)行完畢后，將提示遙控執(zhí)行成功。執(zhí)行成功后，SVG狀態(tài)中的運(yùn)行狀態(tài)燈被點(diǎn)亮，設(shè)備將按照設(shè)定的主控方式運(yùn)行。注意：RSVG運(yùn)行時(shí)，冷卻系統(tǒng)必須投入運(yùn)行。5.3 RSVG退出運(yùn)行點(diǎn)擊停止SVG按鈕，此時(shí)會(huì)彈出遙控或遙調(diào)對(duì)話框，勾選停止SVG，輸入用戶名、密碼，再點(diǎn)擊確定按鈕，執(zhí)行完畢后，將提示遙控執(zhí)行成功。執(zhí)行成功后，SVG狀態(tài)中的就緒狀態(tài)燈被點(diǎn)亮，設(shè)備進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。1.斷開高壓斷路器開關(guān)。RSVG失電后，功率單元將自動(dòng)放電，旁路斷路器自動(dòng)跳閘。2.將高壓斷路器手車搖至試驗(yàn)位。3.關(guān)閉工控機(jī)

11、。4.斷開S1S5開關(guān)。5.4 RSVG主控方式榮信RSVG共有5種運(yùn)行方式，在啟動(dòng)RSVG之前，可以選擇相應(yīng)的運(yùn)行方式。1.固定補(bǔ)償RSVG根據(jù)參數(shù)中設(shè)定的無(wú)功電流值的大小，輸出固定的無(wú)功電流，相當(dāng)于一個(gè)電抗器或電容器，輸出容量可以在參數(shù)中改變。2.動(dòng)態(tài)補(bǔ)償RSVG檢測(cè)系統(tǒng)中的負(fù)載無(wú)功電流值，輸出電流跟隨負(fù)載無(wú)功電流的變化而變化，設(shè)備自動(dòng)補(bǔ)償，無(wú)需人為干預(yù)。使用前需要設(shè)定考核點(diǎn)CT、是否使用母聯(lián)開關(guān)及確定考核點(diǎn)在低壓側(cè)還是高壓側(cè)。3.電壓控制RSVG根據(jù)參數(shù)中設(shè)定的電壓上限和電壓下限，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出無(wú)功，使目標(biāo)電壓值控制在范圍之內(nèi)。使用前需要設(shè)定考核點(diǎn)PT變比及確定考核點(diǎn)在低壓側(cè)還是高壓側(cè)，電

12、壓上下限應(yīng)與考核點(diǎn)電壓相符。4.功率因數(shù)是以考核點(diǎn)的功率因數(shù)為控制目標(biāo)，通過(guò)設(shè)定參數(shù)，將考核點(diǎn)的功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)皆O(shè)定值。使用前需要設(shè)定考核點(diǎn)CT變比、是否使用母聯(lián)開關(guān)及確定考核點(diǎn)在低壓側(cè)還是高壓側(cè)。5.無(wú)功電壓優(yōu)先補(bǔ)償考核點(diǎn)電壓，考核點(diǎn)電壓未超過(guò)目標(biāo)電壓范圍時(shí)，按動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式工作。超出電壓范圍時(shí)，按照電壓控制方式工作。6 RSVG的維護(hù)6.1維護(hù)注意事項(xiàng)1. 即使供電電源已經(jīng)斷開，RSVG的功率單元的直流母排及直流電容器上仍然殘留有危險(xiǎn)的直流電壓。因此在斷開電源10分鐘后才允許打開RSVG的柜門，且禁止觸碰任何導(dǎo)電部分。2.功率單元進(jìn)行維護(hù)前，需要用萬(wàn)用表直流電壓檔（1000VDC）測(cè)量直流母排

13、及直流電容器上的剩余電壓，確保剩余電壓不超過(guò)24V。3.控制柜電源為雙電源供電，單獨(dú)切斷一路電源仍有可能觸電。4.控制部柜內(nèi)部整流電源模塊內(nèi)部有儲(chǔ)能電容，切斷電源10分鐘后才允許對(duì)其維護(hù)，維護(hù)前需測(cè)量直流剩余電壓不超過(guò)24V。5.不要對(duì)RSVG進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，否則將損壞RSVG。6.不要用兆歐表測(cè)功率單元模塊的絕緣電阻，否則將損壞功率單元。7.對(duì)高壓電纜、電抗器、斷路器等與RSVG功率單元模塊連接的元件進(jìn)行耐壓，必須將功率單元模塊與被測(cè)元件斷開連接。6.2日常巡視1.巡視時(shí)檢查室內(nèi)溫度、濕度、通風(fēng)情況。室內(nèi)環(huán)境溫度不應(yīng)超過(guò)40，環(huán)境濕度不應(yīng)超過(guò)75%。2.巡視時(shí)檢查RSVG是否有異常響聲，振動(dòng)機(jī)

14、異味。3.巡視時(shí)檢查濾塵網(wǎng)是否通暢。4.巡視時(shí)檢查冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。5.停電后檢查所有電力電纜、控制電纜有無(wú)損傷，電力電纜冷壓端子有無(wú)松動(dòng)，高壓熱縮管電纜附件是否松動(dòng)。6.3定期維護(hù)1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況每運(yùn)行一段時(shí)間，應(yīng)對(duì)濾塵網(wǎng)、風(fēng)道上的粉塵進(jìn)行一次全面清掃，建議使用吸塵器。對(duì)于嚴(yán)重堵塞的濾塵網(wǎng)，應(yīng)予更換。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的灰塵含量，每個(gè)3個(gè)月到半進(jìn)行一次全面清掃?；覊m特別打的現(xiàn)場(chǎng)，每月一次。2.每運(yùn)行半年，應(yīng)對(duì)所有進(jìn)出線電纜緊固一遍。3.使用水冷卻的RSVG按照水冷系統(tǒng)用戶手冊(cè)進(jìn)行檢修、維護(hù)。7RSVG的故障處理常見故障及處理方法組別故障名稱動(dòng)作類型故障判斷條件處理方法電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電壓有效值段過(guò)

15、壓報(bào)警報(bào)警線電壓有效值大于1.15pu并持續(xù)超過(guò)180000ms1.檢查電網(wǎng)是否故障2.檢查保護(hù)值是否正確3.檢查PT板4.檢查模擬板電網(wǎng)電壓有效值段過(guò)壓保護(hù)閉鎖/跳閘線電壓有效值大于1.2pu并持續(xù)超過(guò)1000ms電網(wǎng)電壓幅值段過(guò)壓保護(hù)閉鎖/跳閘Vd大于2pu并持續(xù)超過(guò)100ms電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值過(guò)壓保護(hù)跳閘線電壓峰值大于3pu電網(wǎng)電壓有效值段欠壓報(bào)警報(bào)警線電壓有效值小于0.7pu并持續(xù)超過(guò)3000ms電網(wǎng)電壓有效值段欠壓報(bào)警閉鎖/跳閘線電壓有效值小于0.5pu并持續(xù)超過(guò)1000ms電網(wǎng)電壓幅值段欠壓保護(hù)閉鎖/跳閘Vd小于0.3pu并持續(xù)超過(guò)2ms電網(wǎng)電壓有效值不平衡保護(hù)閉鎖/跳閘三相線電壓平均

16、值偏差大于0.1pu并持續(xù)時(shí)間超過(guò)3000ms電網(wǎng)電壓缺相保護(hù)閉鎖/跳閘線電壓有效值小于0.01pu并持續(xù)超過(guò)1000ms電網(wǎng)低電壓1閉鎖/跳閘線電壓有效值小于0.8pu并持續(xù)時(shí)間2ms電網(wǎng)低電壓1閉鎖/跳閘線電壓Vd小于0.6pu并持續(xù)時(shí)間超過(guò)1ms輸出電流SVG輸出電流有效值段過(guò)流報(bào)警報(bào)警輸出電流有效值大于1.1pu并持續(xù)時(shí)間超過(guò)180000ms1.檢查電網(wǎng)是否故障2.檢查保護(hù)值是否正確3.檢查霍爾電流傳感器4.檢查模擬板SVG輸出電流有效值段過(guò)流保護(hù)跳閘輸出電流輸出大于1.2pu并持續(xù)超過(guò)100msSVG輸出電流瞬時(shí)值過(guò)流段閉鎖保護(hù)閉鎖/報(bào)警輸出電流峰值大于2.1pu并持續(xù)超過(guò)0.4ms

17、瞬時(shí)過(guò)流2跳閘輸出電流峰值大于2.6pu并持續(xù)超過(guò)2m輸出電流指令限幅報(bào)警輸出達(dá)到最大值硬件故障SVG側(cè)霍爾電流傳感器故障跳閘旁路斷路器合閘瞬間電流小于0.1pu1.檢查電流傳感器2.檢查模擬板模擬板采樣通道自檢故障跳閘初始化階段模擬板零偏大于100mV功硬率件單元 故 障功率單元硬件保護(hù)（HW）閉鎖/跳閘檢測(cè)到下列故障1.檢查電網(wǎng)是否故障2.按照故障信息檢查對(duì)應(yīng)功率單元、冷卻風(fēng)機(jī)、光纖、IGBTx相x單元狀態(tài)：過(guò)壓x相x單元狀態(tài)：超溫x相x單元狀態(tài)：下行光纖無(wú)光x相x單元狀態(tài)：下行光纖丟同步x相x單元狀態(tài)：上行光纖斷x相x單元狀態(tài)：電源故障x相x單元狀態(tài)：下行光纖斷單元封鎖功率單元短路保護(hù)跳

18、閘功率單元IGBT過(guò)流功軟率件單元 故 障功率單元狀態(tài)故障（SW）閉鎖/跳閘功率單元狀態(tài)故障時(shí)觸發(fā)1.檢查電網(wǎng)是否故障2.查找數(shù)據(jù)庫(kù)中的故障單元信息功率單元電壓過(guò)壓保護(hù)(SW)閉鎖/跳閘功率單元電壓大于1100V功率單元電壓不平衡保護(hù)（SW）閉鎖/跳閘每相功率單元偏差大于300V功率單元狀態(tài)不一致閉鎖/跳閘某個(gè)功率單元未執(zhí)行啟動(dòng)/停止命令通訊故障柜間光纖通信故障閉鎖/跳閘主控箱與相控箱光纖斷線檢查CPU板和通訊板RS485通信超時(shí)故障報(bào)警CPU板與上位機(jī)RS485通選超時(shí)RS485通信超時(shí)故障報(bào)警CPU板與上位機(jī)RS485檢驗(yàn)錯(cuò)誤CAN通信發(fā)送超時(shí)報(bào)警主控CPU板往通訊板發(fā)送CAN報(bào)文失敗CAN通信接受超時(shí)報(bào)警主控CPU板接受通訊板CAN報(bào)文超時(shí)失敗CAN通信接受校驗(yàn)錯(cuò)誤報(bào)警主控CPU板接受通訊板CAN報(bào)文后校驗(yàn)失敗邏輯故障充電超時(shí)故障跳閘充電時(shí)功率單元電壓未達(dá)到400V并超時(shí)60000ms1.檢查對(duì)應(yīng)的斷路器輔助點(diǎn)2.檢查控制柜的中間繼電器3.檢查數(shù)字版充電接觸器K1不吸合跳閘充電旁路接觸器或斷路器輔助點(diǎn)動(dòng)作與控制輸出指令不一致充電接觸器K1不分開跳閘充電旁路接觸器或斷路器輔助點(diǎn)動(dòng)作與控制輸出指令不一致斷路器QF1