電能質(zhì)量與安全

電能質(zhì)量與安全

2010-7-12I電能質(zhì)量電力有源濾波器OSSINE

動態(tài)無功補償器OSAQII電能安全

中壓系統(tǒng)相間過電壓防護

電能質(zhì)量的背景用戶電力系統(tǒng)的問題節(jié)能降耗電力系統(tǒng)電力供應(yīng)的可靠性電力系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量用電設(shè)備的安全性用戶用電設(shè)備對電力系統(tǒng)的影響來自其他用戶用電設(shè)備的影響電能計量電能質(zhì)量的背景DFACTS技術(shù)對用戶的意義為用戶提供節(jié)能降耗的方法保證電力系統(tǒng)電力供應(yīng)的可靠性改善電力系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量提高用電設(shè)備的安全性減小用戶用電設(shè)備對電力系統(tǒng)的影響消除來自其他用戶用電設(shè)備的影響準確實現(xiàn)用戶的電能計量

諧波補償?shù)谋尘半S著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大量由電力電子開關(guān)構(gòu)成的、具有非線性特性的用電設(shè)備廣泛應(yīng)用于冶金、鋼鐵、交通、化工等工業(yè)領(lǐng)域，如電解裝置、電氣機車、軋制機械、高頻爐等，故國內(nèi)外電網(wǎng)中的諧波污染狀況日益嚴重。美國電力科學(xué)研究院EPRI最近的報告指出，全美因諧波等電能質(zhì)量損失達幾百億美元。在低壓配電網(wǎng)中這些諧波污染問題顯得尤為突出，嚴重影響到各種類大型廠礦的正常生產(chǎn)，如鋼鐵、煤礦、化工、紡織等企業(yè)，以及IT和大規(guī)模微電子集成電路企業(yè)，造成產(chǎn)品報廢，生產(chǎn)線停產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備的壽命驟減甚至損壞。諧波補償?shù)哪繕思词峭ㄟ^有效的手段，減少諧波的生成和影響。

電力有源濾波器OSSINE什么是諧波用一句話來說，就是與標準的三角函數(shù)不一致的波形。一般說來，采用傅立葉分解可以將這些波形分解成為工頻的三角函數(shù)波形的倍數(shù)頻率或分數(shù)次頻率的波形的級數(shù)和。諧波補償后波形應(yīng)僅含有標準的、工頻三角函數(shù)波形。波形中其它頻次的三角函數(shù)波形含量應(yīng)小于國家標準。

電力有源濾波器OSSINE諧波治理對于用戶的意義對用戶用電可靠性安全性的提高諧波對于用戶的用電設(shè)備有著極大的影響，諧波治理本身就是對用和自身用電可靠性的一個保證。供電的品質(zhì)不僅僅在于電力部門提供的電能，也在于用戶自身用電對電能質(zhì)量的維護上。節(jié)能降耗的實際體現(xiàn)同樣忽略公式推導(dǎo)，我們也可以理解諧波治理對于節(jié)能降耗的作用。如前述，當(dāng)諧波治理后，我們僅剩下標準的工頻波形，就是說除了必要的有功功率外，多出來的其他部分都已經(jīng)通過補償解決，故而諧波補償顯然具有節(jié)能降耗的效果。用戶電壓品質(zhì)的保證用戶側(cè)由于諧波的存在，將導(dǎo)致負荷端電壓的下降，因此，諧波的補償可以對用戶電壓品質(zhì)起到改善作用。

電力有源濾波器OSSINE

諧波的危害使旋轉(zhuǎn)電機和變壓器過熱、振動和噪聲，降低變壓器額定容量，縮短電機使用壽命使電力電容器組工作不正常，甚至造成熱擊穿損壞使線路損失加大、電纜過熱、絕緣老化，嚴重時會使電纜“放炮”影響電力系統(tǒng)中的發(fā)電機、調(diào)相機、繼電保護和自動裝置，嚴重時會引發(fā)設(shè)備誤動作，造成重大事故使電能計量等產(chǎn)生誤差嚴重干擾通信、計算機系統(tǒng)、高精度加工機械，檢測儀表等用電設(shè)備的使用大大提高了電網(wǎng)諧振的可能損壞電網(wǎng)中敏感設(shè)備導(dǎo)致中線電流過大，造成中線發(fā)熱甚至火災(zāi)

電力有源濾波器OSSINE現(xiàn)階段濾波器技術(shù)主要是有源濾波器與無源濾波器，其技術(shù)比較如下：

電力有源濾波器OSSINE無源濾波器電力有源濾波器構(gòu)造與原理由單調(diào)濾波器和高通濾波器組成的裝置進行諧波補償采用電力電子裝置進行諧波補償諧波補償效果僅對某些次諧波有好的補償效果好，當(dāng)諧波成分變化時補償效果變差不局限于某些次諧波的補償，而且對變化的諧波進行迅速的動態(tài)跟蹤補償電網(wǎng)阻抗的影響補償特性受電網(wǎng)阻抗的影響很大補償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響諧振現(xiàn)象特定頻率下，電網(wǎng)阻抗和LC濾波器之間發(fā)生并聯(lián)或串聯(lián)諧振，從而使諧波電流和電壓放大與系統(tǒng)電網(wǎng)無諧振現(xiàn)象電力有源濾濾波器APF——ActivePowerFilter電力有源濾濾波器（APF）是通過監(jiān)監(jiān)測實時諧諧波狀況，，在線計算算出所含諧諧波分量，，產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)的控制信信號，去控控制可關(guān)斷斷功率器件件一般是IGBT構(gòu)成的逆變變電路，產(chǎn)產(chǎn)生所需補補償?shù)碾娏髁髦C波分量量，并聯(lián)接接入產(chǎn)生諧諧波的主回回路中，達達到迅速的的動態(tài)跟蹤蹤抑制諧波波的效果。。在需要的情情況下，還還可以補償償部分無功功。電力有源濾濾波器OSSINE有源濾波器器的基本原原理斷路器合閘后后，APF首先通過預(yù)充充電電阻對DC母線的電容器器充電，這個個過程是防止止上電后對DC母線電容器的的瞬間沖擊。。當(dāng)母線電壓壓Vdc達到額定值后后，預(yù)充電接接觸器閉合。。直流電容作為為儲能元件，，通過IGBT逆變器和內(nèi)部部電抗器向外外輸出補償電電流提供能量量。APF通過外部互感感器采集電流流信號送至控控制PCB的諧波分離模模塊，該模塊塊將基波成分分分離，將諧諧波成分送至至調(diào)節(jié)和監(jiān)測測模塊。該模模塊會將采集集到的系統(tǒng)諧諧波成分和ACTSine已發(fā)出的補償償電流比較，，得到差值作作為實時補償償信號輸出到到驅(qū)動電路，，觸發(fā)IGBT逆變器將補償償諧波電流注注入到電網(wǎng)中中，實現(xiàn)濾除諧波波的功能。電力有源濾波波器OSSINE有源濾波器的的結(jié)構(gòu)有源電力濾波波器變流器①①計算及控制模模塊②②高頻輸出電抗抗器③③輸出濾波電抗抗器（可選））④④濾波電容器⑤⑤系統(tǒng)控制電路路⑥⑥人機界面⑦⑦通信系統(tǒng)（可可選）⑧互感器接線端端子⑨電力有源濾波波器OSSINE①②③⑤⑥⑦⑨有源濾波的主主要技術(shù)諧波電流檢測測技術(shù)基于頻域運算算的方法瞬時空間矢量量法自適應(yīng)檢測法法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)的自適應(yīng)檢檢測法平衡式補償算算法補償電流控制制技術(shù)滯環(huán)比較控制制無差拍控制滑窗動態(tài)補償償預(yù)測補點就位位方法積分復(fù)位控制制組合變流器載載波相移控制制直流側(cè)電壓控控制技術(shù)PI控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制制APF逆變器拓撲結(jié)結(jié)構(gòu)軟開關(guān)結(jié)構(gòu)硬開關(guān)結(jié)構(gòu)電力有源濾波波器OSSINE諧波電流檢測測及直流側(cè)電電壓控制基本原理：針對有源濾波波器電流諧波波分量檢測運運算復(fù)雜，且且在負荷電流流變化時出現(xiàn)現(xiàn)電源電流畸畸變現(xiàn)象，從直流側(cè)電容容電壓與負荷荷有功電流的的關(guān)系出發(fā)，，并結(jié)合有功功電流的周期期性特點，提出了基于直直流側(cè)電容電電壓周期離散散控制的新型型有源濾波器器控制方法。。該方法可以以在實現(xiàn)有源源濾波器直流流側(cè)電壓線性性化控制的同同時獲得負荷荷電流有功分分量，顯著提提高了APF補償諧波的速速度，能夠有有效地避免負負荷變化時出出現(xiàn)電流畸變變現(xiàn)象，并減減輕負荷突變變對電網(wǎng)的沖沖擊。電力有源濾波波器OSSINE補償電流控制制技術(shù)基本原理:該方法利用直直流側(cè)電壓與與電源電壓的的測量值,并根據(jù)平均電電流模型可得得到下一周期期補償電流的的校正值。由由校正值與濾濾波器輸出電電流測量值之之和作為輸出出電流的反饋饋值。該算法法充分利用了了直流側(cè)電壓壓與電源電壓壓的信息，提提高了補償電電流的補償速速度和精度。。電力有源濾波波器OSSINE有源濾波器應(yīng)應(yīng)用場合各類變頻設(shè)備備不穩(wěn)定負荷鋼鐵廠、有色色冶金、港口口機械、點焊焊機與電弧爐爐化工設(shè)備高精度自動化化生產(chǎn)線各種整流設(shè)備備、整流變壓壓器各類恒溫設(shè)備備、微波爐中頻爐通訊系統(tǒng)基站站電腦、復(fù)印機機、電梯、熒熒光燈、節(jié)能能燈等照明負負荷不間斷電源(UPS)變頻冷氣機與與中央空調(diào)電力有源濾波波器OSSINE所獲專利滑動窗補償算算法相間平衡式補補償預(yù)測補點就位位法的電力有有源濾波器雙反饋環(huán)的電電力有源濾波波器平衡式三相數(shù)數(shù)字鎖相環(huán)三分裂層疊母母線緊湊型大功率率變流器智能型溫控變變流器電力有源濾波波器OSSINE諧波治理案例例供配電情況用戶主要負荷荷為冶煉用中中頻爐，主要要生產(chǎn)電機機機殼等鑄件。。用戶采用一臺臺400kVA、10kV/0.4kV變壓器進行供供電實際用電情況況經(jīng)現(xiàn)場實際測測量，用戶實實際用電情況況如下：空載情況下，，用戶側(cè)電壓壓250V；滿負荷運行時時，用戶側(cè)電電壓235V；滿負荷運行時時，用電功率率600kW；滿負荷運行時時，用電功率率因數(shù)0.97超前；滿負荷運行時時，用電電流流910A。電力有源濾波波器OSSINE諧波治理案例例APF投入前情況采用諧波表對對中頻爐各種種運行狀態(tài)進進行了測量，，同時讀取用用戶配電柜表表頭數(shù)據(jù)，從從設(shè)備剛啟動動到設(shè)備滿負負荷運行，在在有源濾波器器投入前后，，分別得到的的數(shù)據(jù)如下：：負荷電流電壓有功功率功率因數(shù)電壓畸變率THDv電流畸變率THDi220A252V166kW0.60滯后6%30%400A240V300kW0.97超前7.3%28.3%905A235V600kW0.97超前10%24.5%電力有源濾波波器OSSINE負荷電流電壓有功功率功率因數(shù)電壓畸變率THDv電流畸變率THDi220A252V166kW0.60滯后6%30%400A240V300kW0.97超前7.3%28.3%905A235V600kW0.97超前10%24.5%諧波治理案例例錄波波形電力有源濾波波器OSSINE無功補償?shù)谋潮尘半S著區(qū)域電網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)的發(fā)展展和負荷用電電密度的增加加，最大限度度的發(fā)揮輸電電線路的設(shè)計計容量和提高高系統(tǒng)的運行行穩(wěn)定性的問問題就日益突突出。要解決決該問題，首首先要考慮系系統(tǒng)的電壓分分布的情況。。電力系統(tǒng)中的的電壓分布的的情況和系統(tǒng)統(tǒng)中的無功潮潮流分布的關(guān)關(guān)系十分的密密切。因此，，為了要調(diào)整整系統(tǒng)的電壓壓分布，必須須要調(diào)整系統(tǒng)統(tǒng)中的無功潮潮流的分布。。在電力系統(tǒng)中中，任何的用用電裝置以及及輸配電設(shè)備備都要占用一一定的無功功功率。這時無無功電流的存存在使得線路路的總電流加加大，所以相相對的增大了了輸配電線路路的有功損耗耗，從而造成成了電壓下降降、電能浪費費，進一步惡惡化了電力系系統(tǒng)電能質(zhì)量量。由于電網(wǎng)網(wǎng)中的負載絕絕大多數(shù)為感感性負載，因因而可采用并并聯(lián)電容器組組來進行無功功補償。通過過對并聯(lián)電容容器組的投切切控制來進行行無功補償是是一種簡單易易行的措施，，并且已經(jīng)得得到了廣泛的的應(yīng)用。系統(tǒng)統(tǒng)的無功得到到了補償，系系統(tǒng)的電壓分分布情況就會會相對提高。。并聯(lián)無功補補償也是調(diào)整整系統(tǒng)電壓的的常用措施之之一。無功補補償技技術(shù)OSAQ無功的的意義義為負荷荷端電電壓與與負荷荷電流流的角角差所所產(chǎn)生生。該角的的余弦弦值定定義為為功率率因數(shù)數(shù)。無功補補償后后負荷端端電壓壓與負負荷電電流之之間無無角差差。功率因因數(shù)為為1。負荷相相當(dāng)于于電阻阻性負負荷。。無功補補償技技術(shù)OSAQ無功補補償對對于用用戶的的意義義國家的的強制制標準準國家對對于負負荷端端無功功功率率有明明確的的強制制標準準，一一般功功率因因數(shù)不不得低低于0.9，低于于部分分目前前采用用要求求用戶戶支付付無功功電費費的方方式處處理，，高于于0.95的，一一般可可以還還得到到相應(yīng)應(yīng)的獎獎勵。。但注注意：：電網(wǎng)網(wǎng)一般般不希希望過過補償償形成成電流流超前前于電電壓的的情況況。節(jié)能降降耗的的實際際體現(xiàn)現(xiàn)忽略公公式推推導(dǎo)，，我們們也可可以理理解無無功補補償對對于節(jié)節(jié)能降降耗的的作用用。如如前述述，當(dāng)當(dāng)無功功補償償實施施后，，我們們可以以得到到一個個相當(dāng)當(dāng)于電電阻性性的負負荷，，就是是說除除了必必要的的有功功功率率外，，多出出來的的其他他部分分都已已經(jīng)通通過補補償解解決，，故而而無功功補償償顯然然具有有節(jié)能能降耗耗的效效果。。用戶電電壓品品質(zhì)的的保證證如前述述，用用戶側(cè)側(cè)由于于感性性無功功功率率的存存在，，將導(dǎo)導(dǎo)致負負荷端端電壓壓的下下降，，因此此，無無功功功率的的補償償可以以對用用戶電電壓品品質(zhì)起起到改改善作作用。。無功補補償技技術(shù)OSAQ無功補補償技技術(shù)的的種類類無功補補償技技術(shù)OSAQSVC：靜止無功補償器3.ASVG/Statcom：靜止同步補償器4.并聯(lián)電容投切的無功補償1.TSC：晶閘管投切的電容器2.并聯(lián)電電容投投切的的無功功補償償傳統(tǒng)的的靜止止并聯(lián)聯(lián)無功功補償償就是是在被被補償償?shù)墓?jié)節(jié)點上上安裝裝電容容器、、電抗抗器或或者它它們的的組合合，用用以向向系統(tǒng)統(tǒng)注入入或從從系統(tǒng)統(tǒng)吸收收無功功功率率。并并聯(lián)在在節(jié)點點上的的電容容器和和/或電抗抗器通通過機機械開開關(guān)按按組別別投入入或退退出。。這種補補償方方法有有三個個重要要的缺缺點調(diào)節(jié)是是離散散的；；調(diào)節(jié)速速度非非常緩緩慢，，不能能滿足足系統(tǒng)統(tǒng)的動動態(tài)要要求；；電壓負負特性性，即即當(dāng)節(jié)節(jié)點電電壓降降低（（升高高）時時，并并聯(lián)的的電容容注入入系統(tǒng)統(tǒng)的無無功功功率也也降低低（升升高））。無功補補償技技術(shù)OSAQ一般適適用于于用戶戶負載載固定定、無無功需需求相相對較較穩(wěn)定定的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中中，通通常不不能動動態(tài)地地跟蹤蹤系統(tǒng)統(tǒng)的無無功功功率的的變化化，而而且還還很有有可能能和系系統(tǒng)發(fā)發(fā)生并并聯(lián)諧諧振，，從而而導(dǎo)致致了諧諧波的的放大大，因因而并并聯(lián)固固定電電容的的方法法目前前正逐逐漸被被淘汰汰。含電力力電子子技術(shù)術(shù)的無無功補補償隨著功功率半半導(dǎo)體體器件件和微微機控控制技技術(shù)的的發(fā)展展，用用微機機進行行實時時檢測測、跟跟蹤負負荷的的無功功功率率的變變化并并且自自動控控制補補償電電容的的投切切，就就可以以實現(xiàn)現(xiàn)準確確、快快速的的動態(tài)態(tài)無功功補償償，從從而達達到降降低配配電線線路的的線損損、改改善電電網(wǎng)供供電質(zhì)質(zhì)量的的目的的。電力電電子技技術(shù)的的無功功補償償?shù)陌l(fā)發(fā)展經(jīng)經(jīng)過了了三個個階段段：電電子開開關(guān)投投切并并聯(lián)電電容的的TSC、采用用晶閘閘管可可連續(xù)續(xù)調(diào)節(jié)節(jié)無功功的SVC、采用用IGBT實現(xiàn)有有源控控制的的Statcom。無功補補償技技術(shù)OSAQ無功補補償技技術(shù)OSAQ晶閘管管投切的電容容器TSC─ThyristorSwitchedCapacitorTSC是由多多個電電容器器組并并聯(lián)組組成的的，用用反向向并聯(lián)聯(lián)的晶晶閘管管閥作作為投投切開開關(guān)，，響應(yīng)應(yīng)迅速速（20ms），可可靠性性高。。電容器器在接接通期期間，，向系系統(tǒng)注注入的的無功功功率率為無功補補償技技術(shù)OSAQ晶閘管管投切的電容容器TSC─ThyristorSwitchedCapacitor投入的的時機機一般般選在在電壓壓過零零點，，但是是切除除后電電容器器的剩剩余電電壓在在下一一次投投入時時將產(chǎn)產(chǎn)生沖沖擊電電流，，因為為若每次次投投切切時時產(chǎn)產(chǎn)生生沖沖擊擊電電流流會會對對電電容容器器產(chǎn)產(chǎn)生生影影響響，，故故電電容容器器一一般般選選擇擇自自愈愈式式電電容容，，但但隨隨著著使使用用時時間間的的增增長長，，電電容容值值會會發(fā)發(fā)生生變變化化。。晶閘閘管管投切切的電電容容器器TSC─ThyristorSwitchedCapacitor解決決上上述述問問題題的的方方法法一一是是采采用用放放電電線線圈圈將將電電容容器器剩剩余余能能量量消消耗耗掉掉，，當(dāng)當(dāng)剩剩余余電電壓壓為為零零后后，，再再次次投投入入依依然然在在電電壓壓過過零零點點投投入入即即可可。。此方方法法的的缺缺陷陷有有二二：：一一是是消消耗耗了了能能量量，，二二是是降降低低了了TSC的響響應(yīng)應(yīng)速速度度，，因因為為要要將將電電容容器器的的剩剩余余電電壓壓降降到到可可接接受受的的值值需需要要至至少少10分鐘鐘，，也也就就是是說說，，采采用用這這種種方方法法的的TSC在10分鐘鐘內(nèi)內(nèi)不不能能完完成成兩兩次次投投入入動動作作。。第二二種種方方法法是是把把投投入入時時機機選選擇擇在在系系統(tǒng)統(tǒng)電電壓壓與與電電容容器器剩剩余余電電壓壓差差最最小小時時投投入入。。這種種方方法法檢檢測測電電容容器器剩剩余余電電壓壓與與系系統(tǒng)統(tǒng)電電壓壓比比對對，，在在二二者者壓壓差差最最小小時時投投入入，，顯顯然然沖沖擊擊電電流流將將大大為為減減小小。。應(yīng)用用上上述述方方法法TSC的響響應(yīng)應(yīng)時時間間在在20ms。無功功補補償償技技術(shù)術(shù)OSAQ投入入點點晶閘閘管管投切切的電電容容器器TSC─ThyristorSwitchedCapacitor此外外，，可可采采取取串串聯(lián)聯(lián)電電抗抗器器的的方方法法限限制制沖沖擊擊電電流流。。這種種處處理理方方法法還還可可以以進進一一步步調(diào)調(diào)整整為為某某個個諧諧波波頻頻率率的的無無源源濾濾波波器器，，在在FACTS技術(shù)中稱稱為FC或PF，顯然，，對于高高次諧波波濾波器器，在工工頻50Hz上能夠提提供無功功功率。。多組TSC采用PF方式時，，可以針針對用戶戶諧波的的情況，，在每組組無源濾濾波器的的配置上上進行分分配，以以保證可可對多種種諧波的的濾除作作用。無功補償償技術(shù)OSAQ晶閘管投切的電容器器TSC─ThyristorSwitchedCapacitor由上可知知，TSC補償是一一個固定定的補償償值，在在用戶無無功變化化的情況況下，會會出現(xiàn)補補償不足足或過補補償。這個問題題可以通通過增加加TSC組數(shù)來實實現(xiàn)，這這使得補補償呈現(xiàn)現(xiàn)階梯效效果。此外，TSC只能提供供容性無無功，也也就是說說，TSC是一個發(fā)發(fā)出無功功的設(shè)備備，在負負荷無功功多余的的情況下下，不能能吸收掉掉多余的的無功功功率。這這個問題題TSC是不能解解決的。。無功補償償技術(shù)OSAQ靜止無功功補償器器SVC─StaticVarCompensatorSVC的構(gòu)成形形式有多多種，但但基本元元件為晶閘管控控制的電電抗器（（TCR———ThyristorControlledReactor）晶閘管投投切的電電容器（（TSC———ThyristorSwitchedCapacitor）注意到，，TCR是晶閘管管控制的的電抗器器，也就就是說，，這是一一種相控控元件，，晶閘管管在其中中的工作作不僅僅僅是電子子開關(guān)，，它同時時起一種種調(diào)節(jié)器器的作用用。無功補償償技術(shù)OSAQ靜止無功功補償器器SVC─StaticVarCompensator1978年GE公司第一一臺投入入運行后后，SVC成為解決決無功和和電壓問問題的主主要設(shè)備備。到上世紀紀末，全全世界SVC的技術(shù)基基本由Simens、ABB、Alstom、日本東東芝公司司承攬。。主要應(yīng)用用于電力力系統(tǒng)、、電氣化化鐵道、、金屬冶冶煉等領(lǐng)領(lǐng)域。發(fā)達國家家在上世世紀80年代到90年代是應(yīng)應(yīng)用SVC技術(shù)的高高峰時代代，本世世紀已趨趨于飽和和，因此此出現(xiàn)大大量的產(chǎn)產(chǎn)品輸出出。我國在本本世紀初初已掌握握SVC的全部技技術(shù)，目目前市場場上主要要的產(chǎn)品品來自鞍鞍山榮信信、中國國國家電電力科學(xué)學(xué)研究院院等。無功補償償技術(shù)OSAQ靜止無功功補償器器SVC─StaticVarCompensator基礎(chǔ)原理理圖無功補償償技術(shù)OSAQ靜止無功功補償器器SVC─StaticVarCompensator由上述的的原理圖圖可見，，SVC中TCR部分的功功能是吸吸收無功功功率，，TSC部分的功功能是發(fā)發(fā)出無功功功率，，那么，，根據(jù)負負荷端的的實際需需要，控控制TCR晶閘管的導(dǎo)通通角，就可以以連續(xù)調(diào)節(jié)無無功功率的輸輸出或吸收。。由上可知，SVC是一個連續(xù)的的、可生成正正負無功的裝裝置。同時，SVC可以保證響應(yīng)應(yīng)調(diào)節(jié)速度在在20ms內(nèi)。無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensatorSVC也具有一些缺缺陷，一是TCR的相控過程中中，不可避免免地出現(xiàn)大量量的諧波，會會影響到系統(tǒng)統(tǒng)的電能質(zhì)量量。這個問題的解解決方法是可可以將TSC做成無源濾波波器，以濾除除TCR產(chǎn)生的諧波，，一般的SVC都采用這種方方法，TSC同時備用2、5、7、11次濾波器，其其中2次是為了防止止晶閘管半面面導(dǎo)通引起的的半波不對稱稱。二是SVC本身也依然是是無源的設(shè)備備，同樣存在在著電壓負特特性問題。這個問題SVC無法解決，只只能采用更高高端的Statcom來解決。三是SVC的損耗比較大大，這是由于于功率電子管管的導(dǎo)通壓降降、電抗器的的銅耗和升壓壓變壓器的各各種損耗所引引起。這個問題要通通過各種工藝藝設(shè)計來解決決。無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensatorABB-250MVar~+80MVarSVC，納米比亞無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensator目標電力系統(tǒng)統(tǒng)和原理圖無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensatorV-I曲線與電抗器器無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensator運行效果無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensator主控制室無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止無功補償償器SVC─StaticVarCompensator目前國內(nèi)已開開始大量應(yīng)用用SVC，結(jié)合無源濾濾波器對電網(wǎng)網(wǎng)、大型的冶冶煉企業(yè)進行行無功和諧波波的綜合治理理。“十一五”期間，通過了了“863”應(yīng)用項目研究究的內(nèi)容即包包括上述的要要點。用戶應(yīng)采用這這種新技術(shù)實實現(xiàn)節(jié)能降耗耗和保護用戶戶端電壓穩(wěn)定定。無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator技術(shù)原理無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ采用了基于直直流側(cè)電容電壓控制和電電流環(huán)反饋控制，從瞬時時有功和無功能量在系統(tǒng)統(tǒng)中傳遞的角度出發(fā)，以以保持直流側(cè)電容電壓和和發(fā)出的電流為系統(tǒng)的無無功電流為目標，建立了了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，外環(huán)環(huán)是直流電壓控制環(huán)，內(nèi)內(nèi)環(huán)是交流電流控制環(huán)。?？刂品椒o止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator110kV，50MVarStatcom結(jié)構(gòu)圖無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator鏈式主接線無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator鏈式結(jié)構(gòu)無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator控制總框圖靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator補償效果：在在額定內(nèi)，可可以達到完全全補償，不過過補且不欠補補。無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ補償前補償后靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator動態(tài)補償效果果：響應(yīng)迅速速，無沖擊電電流。無功補償技術(shù)術(shù)OSAQ投入和退出過過程動態(tài)跟蹤過程程動態(tài)跟蹤過程程靜止同步補償償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator輸出的諧波波量：諧波波含量極低低，符合各各類標準。。無功補償技技術(shù)OSAQ仿真實測靜止同步補補償器STATCOM─StaticSynchronousGenerator主要優(yōu)勢：：補償效果好好，在額定定容量內(nèi)可可以完全補補償動態(tài)響應(yīng)快快，可達到到即時響應(yīng)應(yīng)抑制電壓波波動和閃變變能力強無沖擊電流流和操作過過電壓等輸出無諧波波成分補償后可實實現(xiàn)三相平平衡可適當(dāng)補償償部分特征征次諧波需要時可提提供一定的的有功功率率輸出缺點：價格格較貴。無功補償技技術(shù)OSAQ幾個結(jié)論無功補償技技術(shù)OSAQ無功補償技術(shù)還處于不斷發(fā)展中1.現(xiàn)階段電容器直接投入的方式仍有市場2.SVC技術(shù)將在近兩年有較大的實際應(yīng)用3.以新型變流技術(shù)為主導(dǎo)的裝置潛力巨大4.II電能安全中中壓壓系統(tǒng)相間間過電壓防防護電力系統(tǒng)過電壓的分類內(nèi)部過電壓外部過電壓操作過電壓電力系統(tǒng)過過電壓的分分類暫時過電壓大氣過電壓諧振過電壓切合空載線路過電壓切空載變過電壓工頻過電壓弧光過電壓中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護在真空斷路路器頻繁操操作的場合合，當(dāng)切合合電抗器、、高壓電機機、變壓器器等感性負負荷時，會會產(chǎn)生截流流過電壓、、重燃過電電壓等；切切合電容器器組、電纜纜線路等容容性負荷時時，會出現(xiàn)現(xiàn)重擊穿過過電壓、彈彈跳過電壓壓等。這些些過電壓以以相-地、相-相過電壓的的形式危及及電氣設(shè)備備的絕緣。。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護傳統(tǒng)的保護護方式只考考慮相-地過電壓的的保護。避雷器通常常安裝在相相-地之間。如如果使用無無間隙氧化化鋅避雷器器限制緩波波前過電壓壓到很低的的保護水平平時，不管管變壓器中中性點狀況況如何，相相-相過過電電壓壓將將達達到到避避雷雷器器相相-地保保護護水水平平的的兩兩倍倍。。中壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)相相間間過過電電壓壓防防護護對35KV及以以下下中中性性點點非非直直接接接接地地的的中中壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)，，一一相相電電流流的的變變化化通通過過感感應(yīng)應(yīng)必必然然反反應(yīng)應(yīng)到到另另外外兩兩相相，，相相位位相相反反大大小小相相等等，，相相間間過過電電壓壓將將達達到到相相-地過過電電壓壓的的兩兩倍倍。。而而在在中中性性點點非非直直接接接接地地系系統(tǒng)統(tǒng)，，被被保保護護設(shè)設(shè)備備相相-相和和相相-地絕絕緣緣是是同同一一水水平平，，這這種種相相-相過過電電壓壓將將危危及及設(shè)設(shè)備備的的相相間間絕絕緣緣。。中壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)相相間間過過電電壓壓防防護護隨著著真真空空斷斷路路器器的的廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用并并成成為為中中壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主流流斷斷路路器器，，能能否否有有效效抑抑制制相相間間過過電電壓壓也也成成了了過過電電壓壓防防護護領(lǐng)領(lǐng)域域的的一一個個重重大大課課題題。。最簡單的解決決方案就是同同時在相間裝裝置氧化鋅避避雷器。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護法國鋼鐵技術(shù)術(shù)協(xié)會1990年《電弧爐電源系系統(tǒng)的設(shè)計、、維護和運行行規(guī)則》中就給出了如如下圖所示的的保護回路。。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護圖中六只獨立立的氧化鋅避避雷器分別接接在相-相和相-地間，完成相相-相、相-地過電壓的保保護，我們稱稱之為六柱式式原理。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護IEC60099-5：2000避雷器選擇及及使用導(dǎo)則中中指出，當(dāng)切切除一個電抗抗器或感性負負荷變壓器時時，在變壓器器或電抗器的的相端間會產(chǎn)產(chǎn)生相當(dāng)大的的過電壓，除除相-地避雷器外，，相間也應(yīng)裝裝設(shè)避雷器，，且相間避雷雷器的持續(xù)運運行電壓應(yīng)等等于或高于1.05倍的最高系統(tǒng)統(tǒng)電壓。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護防護相間過電電壓的原理很很簡單，但這這一方案占用用空間大，現(xiàn)現(xiàn)場安裝困難難，特別在開開關(guān)柜內(nèi)難以以推廣使用。。為解決這一問問題，1990年前后，許多多研究單位和和生產(chǎn)廠家開開發(fā)了三相組組合式過電壓壓保護器。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護這種組合式保保護器由四只只氧化鋅閥片片單元組成，，接成所謂的的“四星形””接法。四只只單元兩兩組組合成完整的的六只氧化鋅鋅避雷器，完完成對相-地、相-相的過電壓的的保護，我們們稱之為三相相四柱式過電電壓保護器。。中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護中壓系統(tǒng)相間間過電壓防護護2005年，發(fā)布了JB/T10496-2005交流三相組合合式無間隙金金屬氧化物避避雷器在這個標準中中，對組合式式的定義是不不準確的?！坝伤膫€元件件組成，四個個元件的一端端連接成一中中性點，其中中三個元件的的另一端分別別與被保護設(shè)設(shè)備的A,B,C三相線連接，，一個元件的的另一端接地地，其元件由由非線性金屬屬氧化物電阻阻片和相應(yīng)的的零部件組成成，其外套為為復(fù)合外套或或瓷外套的避避雷器?！憋@然這這個定定義將將組合合式保保護器器完全全限定定在““四星星形””接法法。中壓系系統(tǒng)相相間過過電壓壓防護護這種““四星星形””原理理給保保護器器人為為制造造出了了一個個中性性點，，使氧氧化鋅鋅閥片片單元元的運運行工工況完完全發(fā)發(fā)生了了變化化，并并帶來來絕緣緣配合合上的的困難難。原來由由整只只避雷雷器承承受相相-地運行行電壓壓，中壓系系統(tǒng)相相間過過電壓壓防護護為了相相間閥閥片單單元的的運行行可靠靠性，，不得得不提提高相但要兼顧相-地過電壓的保護水平，在相間單元額定電壓提高的同時，地相單元的額定電壓被降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，地相單元承受相電壓作用，過低的額定電壓使得地相單元容易發(fā)生熱崩潰。中壓系系統(tǒng)相相間過過電壓壓防護護這種三三相四四柱組組合式式過電電壓保保護器器，要要求氧氧化鋅鋅閥片片壓比比好、、荷電電率高高、能能容量量大，，這是是產(chǎn)品品設(shè)計計制造造的主主要難難點。。以當(dāng)當(dāng)時的的氧化化鋅閥閥片制制造水水平而而言，，達不不到應(yīng)應(yīng)用要要求。。為此，，這類類“四四星形形”結(jié)結(jié)構(gòu)的的產(chǎn)品品，不不得不不裝入入火花花間隙隙對氧氧化鋅鋅閥片片單元元進行行保護護。中壓系系統(tǒng)相相間過過電壓壓防護護中壓系系統(tǒng)相相間過過電壓壓防護護目前國國內(nèi)大大量生生產(chǎn)和和運行行的組組合式式過電電壓保保護器器均為為帶間間隙結(jié)結(jié)構(gòu)。。按結(jié)結(jié)構(gòu)，，有六六間隙隙，四四間隙隙，三三間隙隙和單單間隙隙。按按間隙隙又分分為容容性間間隙和和阻性性間隙隙，目目前市市場上上的主主導(dǎo)產(chǎn)產(chǎn)品為為容性性四間間隙產(chǎn)產(chǎn)品。。2006年，發(fā)發(fā)布了了JB/T10609-2006交流三三相組組合式式有串串聯(lián)間間隙金金屬氧氧化物物避雷雷器。。這一標標準的的制定定，只只考慮慮了阻阻性間間隙類類產(chǎn)品品，而而排除除了市市場主主導(dǎo)產(chǎn)產(chǎn)品容容性間間隙類類產(chǎn)品品，因因此標標準出出臺后后對產(chǎn)產(chǎn)品的的生產(chǎn)產(chǎn)和選選型起起不到到指導(dǎo)導(dǎo)意義義。阻阻性間間隙實實際上上可歸歸類于于并聯(lián)聯(lián)間隙隙，而而容性性間隙隙為串串聯(lián)間間隙。。標準準的內(nèi)內(nèi)容與與標準準的名名稱都都做不不到嚴嚴格意意義上上的一一致。。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護帶間隙組合合式過電壓壓保護器的的設(shè)計理念念是：氧化鋅閥片片和串聯(lián)間間隙互為保保護：間隙隙使氧化鋅鋅閥片荷電電率減小或或為零；氧氧化鋅閥片片的優(yōu)異的的非線性伏伏安特性又又使間隙放放電后無續(xù)續(xù)流，間隙隙不再承擔(dān)擔(dān)滅弧任務(wù)務(wù)，提高了了壽命。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護基于這一設(shè)設(shè)計理念，，組合式過過電壓保護護器間隙數(shù)數(shù)量大為減減少，10KV及以下產(chǎn)品品直接采用用了單間隙隙結(jié)構(gòu)，用用容性、阻阻性或絕緣緣瓷環(huán)作為為支撐，間間隙電極則則采用了““草帽”電電極的結(jié)構(gòu)構(gòu)，這種間間隙不再承承擔(dān)滅弧任任務(wù)。也正是由于于這一設(shè)計計理念，給給這類產(chǎn)品品的安全運運行留下了了隱患。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護第一，由于于必須通過過空氣來使使間隙動作作，組合式式過電壓保保護器結(jié)構(gòu)構(gòu)變得復(fù)雜雜，制造工工藝難以控控制。產(chǎn)品品密封不良良，生產(chǎn)和和運行中受受潮成為組組合式過電電壓保護器器事故率高高的主要原原因之一。。在幾十年的的碳化硅有有間隙避雷雷器產(chǎn)品的的運行中，，85%以上的事故故原因皆因因受潮引起起，并導(dǎo)致致事故率偏偏高。而無無間隙氧化化鋅避雷器器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單、可可靠，產(chǎn)品品密封很容容易實現(xiàn)。。加入間隙隙的組合式式過電壓保保護器回到到了間隙避避雷器時代代，且結(jié)構(gòu)構(gòu)更為復(fù)雜雜。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護第二，間隙隙不再承擔(dān)擔(dān)滅弧任務(wù)務(wù)的設(shè)計理理念，使得得“草帽””電極的設(shè)設(shè)計和制造造都很粗糙糙，動作時時的電弧很很容易造成成電極灼傷傷。嚴重的的是，保護護器在系統(tǒng)統(tǒng)弧光接地地等引起的的電壓升高高情況下動動作時，間間隙通過工工頻或高頻頻續(xù)流，不不具備一定定滅弧能力力的間隙必必然被燒毀毀。這也是是在多起單單相接地引引起弧光過過電壓的事事故中，帶帶間隙的組組合式過電電壓保護器器承受不了了暫時過電電壓發(fā)生爆爆炸而在同同一條線路路上的鄰近近無間隙氧氧化鋅避雷雷器卻安然然無恙的主主要原因。。中壓系統(tǒng)相相間過電壓壓防護第三，由于于間隙的隔隔離作用，，影響這類類產(chǎn)品運行行安全的一一個關(guān)鍵問問題是不能能實現(xiàn)有效效的在線監(jiān)監(jiān)測和離線線檢驗。目目前這類產(chǎn)產(chǎn)品的例行行試驗和預(yù)預(yù)防性試驗驗主要是工工頻放電電電壓試驗這這一項，而而這一試驗驗的結(jié)果完完全不能反反應(yīng)保護器器內(nèi)部的缺缺陷和隱患患。如瓷環(huán)環(huán)絕緣明顯顯下降的產(chǎn)產(chǎn)品，及密密封不良的的產(chǎn)品在運運行一定的的時間后，，內(nèi)部已嚴嚴重受潮，，但工放值值卻不