SVG与SVC对比详解-西安爱科赛博股份

爱科赛博一流技术服务，为您提供综合的电能质量解决方案西安爱科赛博电气股份有限公司2012年7月张林15829096536目录1SVG与无源补偿装置的对比..........................................................................................................12无功补偿技术介绍...........................................................................................................................43设备技术参数...................................................................................................................................74售后服务保证...................................................................................................................................85公司介绍...........................................................................................................................................96国家荣誉.........................................................................................................................................117轧机行业SVG运用案例...............................................................................................................13莱恩钢帘线无功补偿设计方案11SVG与无源补偿装置的对比总体构成对比普通无源补偿装置包括FC、TCR、TSC、MCR，不论控制方式如何，都是属于无源设备，由大量的电容和电抗器组成，分组投切，不是实时动态连续补偿。不同的无源设备说到底只是投切的速度的对比，以及本身是否产生谐波的对比，从根本上讲没有质的飞跃，所以不论是如何的改进，都谈不上技术的进步。SVG属于有源补偿设备，完全不同于无源设备，主要由高频电力电子开关模块IGBT工作，来进行补偿，不使用电容，采用二重化技术，本身不产生谐波，最为重要的是它可以实时动态连续补偿无功功率，理论功率因数可以达到0.99，且不会因负载容量在某一时刻突然急剧的减少而出现过补偿现象，无源补偿装置过补偿现象轻则功率因素下降，无功功率需求不降反升，重则烧毁电容柜甚至变压器，造成重大生产事故。例如2011年陕西兴化集团因某低压侧电容柜补偿故障导致跳闸，生产停车，一次性损失估价700多万元。后期维护对比由于钢铁加工行业用电系统是可控硅整流，谐波含量很大。国标规定，正常情况下好的电容的寿命最高为3年，但是由于谐波的影响，会大大降低电容的寿命，甚至会造成电容的炸裂，按照常规，如果供电系统使用较好电容，受到谐波的影响，几乎一年就需要整体更换一次电容，现在市场上国产电容的价格1KVAR为50元，如果是进口电容，价格至少为100元，那么每1500Kvar的补偿电容为15万，这仅是维护费用，并未计入维修费用。这种更换电容的情况曾经在国内著名的钢帘线企业贝卡尔特成为定律，贝卡尔特的沈阳、江阴、威海等工厂均发生过电容柜因无功波动和谐波电流过大而烧毁的事故，造成车间大面积停产（贝卡正常24小时生产），维修、复产时间需要一天半时间，贝卡尔特某厂日均产量在250吨左右，一次停电事故就会造成巨大经济损失。由于SVG是有源设备，不需要吸收无功的大量电容器，所以SVG的维护维修费用为0，而且SVG本身可以通过人工设定滤除较明显的谐波，自身工作不受谐波的干扰，没有任何后顾之忧。在河南明泰铝业，鸽瑞复合材料，郑州日产等企业我们的SVG已经发挥了非常好的作用，使用户实现了真正的免维护，无人值守更安全更放心。补偿效果对比莱恩钢帘线无功补偿设计方案2一方面，由于无源设备都是分组投切，在补偿效果上存在“死区”，响应速度慢，所以平均功率因数在0.92左右，另一方面，由于谐波的影响，电容的容量会不断的衰减，直接导致功率因数不断降低，如果低于国家规定的0.9，就会导致高额的电费和罚款，我们接触了大量的企业都采用了无源的SVC做低压400V补偿实际运行效果很差，补偿后的结果是功率因素仍然在0.5~0.7的范围波动，很难达到节能降耗的目的，并没有真正给企业带来经济效益。归根结底的原因就是很多钢铁企业非线性冲击性负载比较多，无功波动比较大而且比较快，满足不了大多数工业场合的需求。由于平均功率因数的问题，无源设备的补偿效果要远低于有源设备，由此总结出的经验告诉我们，一般情况SVG的节能效果要比无源设备高出7%左右。SVG是连续补偿，只要容量够，理论可以达到0.99的补偿效果，且不会过补，补偿效果和节能超一流，收回成本远远快于无源补偿设备。自身消耗节能对比无源设备本身能耗很大，SVC由于是采用晶闸管元器件，本身的能耗超过10%。有源SVG本身能耗极低，不超过1%，远低于无源补偿装置SVC10%以上的能耗，设备本身就可直接体现出节能效果，减少电费开支。占地面积对比相同容量的SVG比无源设备占地面积至少要节约一半以上！引起谐振的问题普通的无源补偿设备SVC随着时间的推移，由于电容本身特性决定的无法恢复的容量改变，容易引起系统谐振，放大系统的谐波，造成用电设备工作不正常，寿命减少，造成变压器发热量大噪声大，寿命减少，造成保护装置误动作或拒动作，造成无故跳闸，严重时引起电容烧毁爆炸，烧毁用电设备和变压器，造成难以弥补的损失，SVG是并联接入电网，除自身发生故障不会影响系统外，更不会与系统产生谐振从而影响供用电系统安全，非常安全高效。其它对比SVG可以有效抑制电压的闪变，有着SVC无法比拟的巨大优势。SVG相比无源设备更加安全，因为没有大量的电容元器件。SVG相比无源设备响应时间更短,效率更高。莱恩钢帘线无功补偿设计方案3SVG可以补偿容性、感性无功。SVG的安装容量通常要小于SVC的安装容量总结普通的无源设备非常适合在负载容量小且稳定、谐波含量少的工业环境，有些企业过于追求前期的小投入，造成的结果就是后期大改造，日常生产和维护成本非常高，使企业一出生就成为了高耗能企业，无法摆脱经济运行压力。SVG性能优越，一般使用在具有冲击性负载、谐波含量大的工业现场，比如轧机系统、汽车制造行业、石油开采行业，煤炭行业，铝制品行业，冶金行业，机床加工，港口码头等，尤其在钢帘线生产中使用有源的无功补偿设备SVG已经成为最佳选择，因为在这些特殊行业，普通的无源设备已经无法满足系统要求，而且从整个无功补偿设备的发展趋势来说，随着SVG各个主要电器元件的国产化，最终有源的无功补偿设备SVG会完全取代无源的无功补偿设备。莱恩钢帘线无功补偿设计方案42无功补偿技术介绍目前主要的动态无功补偿方式有以下几种：TCR+FC方式SVC通常是专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(ThyristorControlledReactor——TCR)和晶闸管投切电容器(ThyristorSwitchedCapacitor——TSC)，以及两者的混合装置(TCR+TSC)，或者TCR与固定电容器(FixedCapacitor——FC)或机械投切电容器(MechanicallySwitchedCapacitor——MSC)混合使用的装置(如TCR+FC、TCR+MSC等)。(a)TCR+FC(b)TSC(c)TCR+TSC+FC(d)TCT+FC图示给出了SVC不同配置类型的单相接线图，其中晶闸管控制变压器(ThyristorControlledTransformer—TCT)是TCR装置的一种变型。系统电压UZ=R+jX补偿器QCQLU0QQAQsU0UCBA0QCQLQBQs(a)原理结构(b)动态补偿原理图示为典型无功补偿系统的原理结构图。图中，U为系统线电压；R和X分别为系统电阻和电抗。图(b)为反映系统电压与无功功率关系的特性曲线。可以看出，该特性曲线是向下倾斜的，即随着系统供给的感性无功功率Q的增加，供电电压下降。实际上，由电力系统分析还可以知道，无功功率的变化将引起系统电压成比例地变化。莱恩钢帘线无功补偿设计方案5投入补偿器之后，系统供给的无功功率为负载和补偿器无功功率之和，即：SLCQQQ因此，当负载无功LQ变化时，如果补偿器的无功功率CQ总能弥补LQ的变化，从而使SQ维持不变，即0SQ，则U也将为0，供电电压保持恒定。图(b)是进行动态无功补偿并使系统无功功率保持在SBQQ常数的示意图。当系统工作点保持在Q=0处，就实现了功率因数的全补偿。可见功率因数补偿可以看作是电压调整功能的特例。从上述分析可以看出，只要SVC能够快速补偿负载无功功率的变化，就可以对系统无功功率进行动态补偿（但是很多金属加工场合SVC是不能满足这一要求的），并且可以使系统始终保持在Q=0，即SVC完全提供负载所需要的无功功率，这就是SVC可以进行无功功率动态补偿的原理。但是目前的工业企业很多由于功率因数波动比较大，导致电压的突升突降问题比较严重，电压突降往往导致电能供应不上，正在生产当中的用电设备经常因此发生停车事故，致使企业遭受巨大经济损失，电压突升往往会烧毁用电设备，同样使企业蒙受损失，而SVG做无功补偿，最关键的一点就是可以很好的抑制大功率用电设备使用当中电压闪变的问题，明显减少此类情况的发生，为企业安全生产保驾护航。河南明泰铝业现场，未使用西安赛博SVG之前每年单组轧机发生停车事故约为11次，使用西安赛博SVG之后仅发生过一次。SVG补偿方式静止无功发生器（SVG：StaticVarGenerator）的基本原理是指将自换相桥式电路通过电抗器直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。SVGSystemIloadIs注：蓝色表示电压绿色表示电流MLoadIsvg上图为SVG单相等效原理图，将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线形阻抗元件。表1给出了SVG三种运行模式的原理说明。莱恩钢帘线无功补偿设计方案6SVG的三种运行模式运行模式波形和相量图说明空载运行模式UIUsUIUs(a)UI=Us没有电流UI=Us，Isvg=0，SVG不输出无功。容性运行模式UIUsIsvgUIUsjxIsvgIsvg(b)UIUs超前的电流UIUs，Isvg为超前的电流，其幅值可以通过调节UI来连续控制，从而连续调节SVG发出的容性无功。感性运行模式UIUsIsvgUIUsjxIsvgIsvg滞后的电流(c)UIUsUIUs，Isvg为滞后的电流。此时SVG发出的感性无功可以连续控制。SVG方式优势传统的无功补偿装置通过调节电容或电感实现无功补偿，虽然应用广泛，但是存在谐振、响应时间慢等问题。SVG是目前最为先进的无功补偿装置，它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换，从而使无功补偿技术产生了质的飞跃：(1)采用IGBT升压斩波方式实现无功补偿，没有