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吉林恒联精密铸造科技有限公司
无功补偿装置
技 术 方 案
新风光电子科技股份有限公司
2017年7月
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目录
1 现场供电系统简介及无功补偿分析 ..................................... - 1 - 2 设计目标 ........................................................... - 1 - 3 方案实施 ........................................................... - 2 -
3.1整机外形尺寸 ................................................. - 2 - 3.2 电气连接图纸 ................................................. - 3 - 3.3控制电源 ..................................................... - 3 - 3.4 输出谐波特性 ................................................. - 3 - 3.5 散热方案 ..................................................... - 4 - 3.6通信及监控功能 ............................................... - 4 - 4 SVG无功补偿方式的特点 ............................................. - 4 - 5 自动无功补偿改造后达到的效果分析 ................................... - 5 - 7 售后服务承诺 ....................................................... - 7 -
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1 现场供电系统简介及无功补偿分析
通过和贵公司现场人员沟通可知，用电系统经常存在欠补现象，根据现场运行数据，系统电压为：6.18KV，系统电流：380A，功率因数：0.86，系统无功：2065Kvar，系统有功3555KW。
由以上数据可知，若需补偿全无功，则需要2065Kvar的容量，因该数据只是考虑的此次数据，没有考虑系统运行的波动，因此建议选择2Mvar的SVG无功补偿装置，即可满足系统运行时的波动要求，又可为SVG虑除系统谐波提供容量支持，使SVG可以虑除系统中的13次以下的谐波，提高系统运行安全，同时也为日后的增容提供了空间。故建议采用FGSVG-C2.0/6型号的SVG无功补偿设备。
2 设计目标
针对现场电网电压的实际运行情况和工况需求，需要通过安装SVG实现电网电压的稳定功能。当系统开始投运时，自动将过高的电压稳定至正常水平，当系统内主要设备出现故障或者其他异常脱离电网时，稳定电压不出现大幅度波动，当电网电压在正常运行范围内时，调节系统功率因数达到要求值。具体实现设计目标罗列如下：
1）功率因数维持在 0.95及以上（可设定）； 2）稳定系统电压；
3）动态补偿额定输出电流THD≤3%； 4）补偿无功容量自动跟踪电网变化； 5）动态补偿响应时间≤5ms；
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6）允许短时过载能力1.2倍； 7）完善的保护功能； 8）友好的人机界面；
9）灵活的通讯接口，可远程监控设备运行，并记录运行数据； 10）冷却方式采用强迫风冷。
3 方案实施
3.1整机外形尺寸
根据现场具体情况，推荐动态无功补偿装置SVG采用户内安装。外形尺寸如下：
FGSVG-C2.0/6外形尺寸：3300mm（宽） X 1400mm（深） X 2400mm（高）
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3.2 电气连接图
电气连接图
3.3控制电源
需要现场提供单独1KVA的220VAC和10KVA的380VAC控制电源，控制电源经过存在专用供电装置，因此控制电源短时间停电后，装置仍能正常工作。
3.4 输出谐波特性
本公司SVG采用了载波移相PWM技术和功率单元级联多电平技术，自身产生的谐波含量≤3%，装置输出侧无需滤波器。
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3.5 散热方案
主功率器件IGBT采用强迫风冷，风机由风道抽风，外部冷空气流过散热器进入风道带走热量。只需保证安装空间空气通畅即可。
3.6通信及监控功能
控制器具有和上位机通信的标准化接口，具备与变电站综合自动化联网的功能，装置的运行状态和故障类型均可上传。通讯采用RS485等通讯接口，采用标准Modbus或用户自定义等多种通讯协议。
4 SVG无功补偿方式的特点
1） 投切时无暂态冲击，无合闸涌流，无电弧重燃，无需放电即可再投，可避免固定式电容器投切时对电网的冲击，提高电网运行安全，延长相关设备使用寿命。
2） SVG可连续补偿无功，避免了固定式电容器分段投切时的过补或欠补现象，提高系统的功率因数，采用SVG时可使功率因数达到0.98以上且不过补。避免因欠补或过补造成的罚款。
3） SVG可以虑除电网中13次以下的谐波，避免谐波对电网及相关设备造成的破坏及损坏，提高系统设备的运行安全，同时还可以降低因谐波造成的线路损耗，节能增效。
4） 抑制电压闪变，改善电压质量，稳定系统电压。
5） 实时跟踪负荷变化，动态连续平滑补偿无功功率，提高系统功率因数，实时治理谐波，补偿负序电流，提高电网供电质量。
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6） 动态响应速度快，响应时间≤5ms。
7） 多种运行模式极大的满足用户需求，运行模式有：恒装置无功功率模式、恒考核点无功功率模式、恒考核点功率因数模式、恒考核点电压模式、负载补偿模式，目标值可实时更改。
8） 保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、单元过热、不均压等保护，并能实现故障瞬间的波形录制，便于确定故障点，易维护，运行可靠性高。
5 自动无功补偿改造后达到的效果分析
本自动无功补偿采用SVG形式，即系统母线上一套2.0Mvar的SVG，改造后可取得以下效果： （1）响应时间更快 SVG响应时间：<5ms。
传统动补装置响应时间：≥50ms。
SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。 （2）抑制电压闪变能力更强
传统动补对电压闪变的抑制最大可达2：1，SVG对电压闪变的抑制可以达到5：1，甚至更高。此外，由于SVG响应速度极快，增大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。 （3）运行范围更宽
SVG能够在额定感性到额定容性的范围内工作，所以比其他类型动补的运行范围宽很多。更重要的是，在系统电压变低时，SVG还能够输出与额定工况相近
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的无功电流。而其他类型动补均靠电容器提供容性无功，其输出的无功电流与电网电压成正比，电网电压越低，其输出的无功电流也越低，所以对电网的补偿能力也相应变弱。这是其他类型动补技术上的本质缺点。 （4）有源滤波功能
SVG采用了PWM技术，不仅自身产生的谐波含量极低，还能够对负载的谐波和无功进行补偿，实现有源滤波的功能，真正做到多功能化，避免谐波损害系统内的其他设备，保证系统安全稳定运行，同时也可降低因谐波电流造成的谐波损耗。
（5）设备损耗小
该设备本身的拓扑结构和高压变频的结构相似，因此损耗也基本差不多。电压源型逆变器的损耗一般很小，SVG由多个逆变器串联、或者并联组成，逆变器部分总的损耗一般不超过总容量的0.5%。由于SVG容量只是MCR、TCR的一半， FC的损耗只有MCR、TCR的一半。
（6）不产生谐振，提高电网安全。
如果6kV母线上已上了TCR型SVC，其滤波器会形成非特征谐波的高阻抗点，经变压器阻抗和线路阻抗会在220kV侧形成谐波电压源，因此对加在同一220kV的下级加电容器补偿必须进行阻抗校核，避免产生串联谐振，同时要避免投切以减少系统振荡的可能性。而SVG不是靠容性阻抗来补偿的，所以不能产生谐振。
（7）可避免普通自动补偿投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，而不能频繁投切问题，提高电网运行安全，避免电容投切时对电网的冲击。
（8）节能降耗
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改造完成后，系统运行功率因数可由现在的0.86提高到0.97以上，系统中的无功可大大降低，系统电流可有原来的398A降低到352A，因此线路损耗也可大大降低，根据线路损耗公式，P=3I2R，R为铜线电阻，R=R(20)+a(t30-t20)R(20)+Re
=R(20)+0.04(30-20)R(20)+R(20) =2.04×R(20)
=2.04×0.0175×500÷185 =0.0965欧 则年可节约电量为:
(3×3982×0.0965-3×3522×0.0965)×24×30×12=86294.2度
通过以上分析可知，SVG可以使功率因数达到0.97以上，无过补，既可保护电网安全高效的运行，又可虑除系统谐波，降低无功功率，降低了谐波损耗和无功损耗，达到节能降耗的目的。
6售后服务承诺
新风光电子科技股份有限公司根据《中华人民共和国产品质量法》的相关规定，严格按照国家标准研究、设计、生产和制作低压变频调速系统，严格按照国家相关技术标准和企业技术标准、工艺标准设计。
新风光电子科技股份有限公司产品严格按照 GB/T19001-2000 idt ISO9001 2000 质量管理体系标准进行产品的全过程质量管理，承诺所提供设备的质量与企业的技术标准、本手册、合同或订单中规定的一致。
在产品安装投运时起，公司实行全面、周到、及时的售后服务及相关技术支持。
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秉承公司“以客户为中心”的服务宗旨，为保证客户安全、可靠、满意地使用本公司产品，对公司低压变频调速系统产品作出以下服务承诺：
按时向客户提供规定的全部技术资料和图纸，在必要时邀请客户参与我公司
的技术设计审查；对于客户选购的与设备有关的配套设备，我公司在最短时间提供满足设备接口要求的技术条件和资料。
按客户要求的时间到现场进行技术服务，指导客户按技术资料和图纸要求进
行安装、调试与整套试运及试生产。接到客户售后服务书面通知后8小时内做出实质技术响应，24小时内派出技术人员到达现场，尽快进行检查并提出解决方案。
严格执行供需双方就有关问题召开会议的纪要或签订的协议。
按合同规定为客户进行有关设备安装、调试、使用、维护技术的业务培训。 加强售前、售中、售后服务，把“超前服务”、“全过程服务”、“终身服
务”贯彻在产品制造、安装、调试、维修的全过程，产品运行过程中定期回访并解决客户遇到的问题。
按合同的要求准时交货，产品使用期内满足客户对备品备件的要求，并提供
免费的产品控制软件升级。 遍布全国的技术服务网络
为保障快速及时的服务，新风光电子全力打造了一支超过60人的高素质专业化服务团队，其中90%具有本科学历。并在此基础上建立了以济南、杭州、太原、成都、哈尔宾、内蒙为核心的六大区域服务中心及备品备件仓库，及时响应现场服务的需求。并在此基础上建立了覆盖全国各大客户服务点及项目部的服务网络，为客户及合作伙伴提供更加快捷方便、全面周到的优质服务。
全天候快速响应：
新风光电子确保在收到需求信息后2小时内做出响应，24小时内专业工程师到达现场。
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