电力SVG动态无功补偿及有源滤波.docx

电力SVG动态无功补偿及有源滤波.docx

《电力SVG动态无功补偿及有源滤波.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力SVG动态无功补偿及有源滤波.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电力SVG动态无功补偿及有源滤波

SVG动态无功补偿及有源滤波

治理装置运行规范

35kv-110kV电力

二○一四年一月

目录

第一章总则1

第二章SVG技术指标2

第三章SVG设备日常巡检维护3

第四章SVG设备定期保养4

第五章缺陷管理及异常处理5

第六章培训要求6

第七章备品备件管理7

第一章总则

第一条：

凡是安装有变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定）。

第二条：

特别是那些功率因数较低的变电站、发电厂、工矿、企业必须安装。

大型的异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、电气列车等尤其需要。

第三条：

加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施，规范适用于国家电网公司所属范围内35kVSVG动态无功偿及有源滤波治理装置。

第二章SVG的技术指标

一、SVG的产品特征

第四条：

专用软件无功功率补偿，不过载，不存在过补和欠补问题。

第五条：

输出无功功率从容性到感性连续变化，可实现动态、连续、同步补偿。

第六条：

电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响。

第七条：

不产生谐波，具备抑制谐波的功能，更保障系统安全。

第八条：

抑制电压波动和闪变，维持受电端电压，加强系统电压稳定性。

第九条：

补偿系统无功功率，提高功率因素，降低线损，节能降耗，降低生产成本

二、SVG的技术指标

电

气

特

征

额定电压（V）

AC10kv±15%，AC35kv±15%，AC110kv±15%

工作频率（HZ）

50±5%

额定补偿容量（Kvar）

-15Mvar～+15Mvar

无功调节范围

额定感性到额定容性无功负载平滑连续可调

功率因素

≥0.98

同步（动态）响应时间

＜5ms

有功功率损耗

＜3.5%额定功率下

过载能力

专用软件控制，不过载

运行方式

多台可并联运行，连续工作

平均无故障时间MTBF

≥10万小时

控制

特征

开关频率

12.8KHZ

控制器

DSP控制器

控制连接

光纤，或电气连接

遥信，遥测

根据用户需要按合同要求提供遥信、遥测功能

机

构

特

征

尺寸（高×宽×深）

2200×800×1000

重量（Kg）

≈70 ≈90 ≈110 ≈150 ≈190 ≈210

防护等级IP

IP3XD或根据用户需求定制

颜色

可按合同要求提供外壳颜色

冷却方式

强迫风冷

整体结构

落地式

安装方式

室内安装，固定方式可选、进线方式可选

环境

条件

环境温度

-25℃～+40℃（户内-5℃～+40℃）

存储温度

-40℃～+65℃

相对湿度

最大95%，无凝露（正常工作状态）

海拔高度

安装海拔小于1000米

电磁兼容

符合GB/T.7251-2005或GB/T3791-2005条款

第三章SVG设备日常巡检维护

第十条：

经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度不应超过40度。

第十一条：

保持室内清洁卫生，保持设备表面清洁干燥。

第十二条：

确认各柜柜门锁闭。

第十三条：

经常检查SVG是否有异常响声，振动及异味。

第十四条：

经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤，电力电缆端子是否松动，高压绝缘热缩管是否松动。

第十五条：

经常检查功率柜滤尘网是否通畅；散热风机运转是否正常。

第十六条：

检查设备构架无倾斜，检查设备构架各螺栓连接可靠，不松动，垫圈齐全。

第十七条：

检查设备接地良好，并符合规范。

第十八条：

夜间巡视，注意设备各部接点、绝缘子、套管等设备有无放电、滑闪、冒火现象。

第十九条：

检查状态指示与监控系统是否显示正常。

第二十条：

定期检查交直流电源是否异常

第二十一条：

检查电抗器引线无过度松弛或异物搭接，声音正常，震动无异常

第四章SVG设备定期保养

检查部分

检查项目

检查方法/判定标准

周围环境

确认环境温度、湿度、振动

目测或仪器，符合技术规范

确认环境有无灰尘、油污、水滴

目测

周围是否有工具等异物和危险品

无放置

功率单元

散热通道有无堵塞，风道是否通畅

目测

进出电缆有无松动，有无灼伤痕迹

目测

清洁情况，及时清除污损

目测

柜体

有无异常振动。

声响

目测、无异常

紧固件有无松动、有无灰尘、污损

目测、无异常

有无变形、损坏

目测、无异常

导体导线

导体导线有无变色或变形，有无破损

目测、无异常

端子

端子与电缆连接有无松动，破损

目测、无异常

印刷电路板

连接有无松动

目测、无异常

有无异味或变色

目测、无异常

有无裂纹、破损、变形及腐蚀

目测、无异常

散热风机

有无杂物靠近，有无异常振动或声音

目测、无异常

散热型材

有无破损，温度是否正常

目测，无异常

第五章缺陷管理及异常处理

第二十二条缺陷管理

（一）缺陷及异常的管理和处理应严格执行《电业安全工作规程》和国家电网公司颁布的《变电站运行管理规范（试行）》的有关规定。

（二）发现缺陷应及时处理，缺陷处理采取闭环管理制度。

（三）缺陷指消SVG装置及附件，部件的损坏、绝缘不良或不正常的运行状态，分为危急缺陷、严重缺陷和一般缺陷。

（四）发现危急缺陷和严重缺陷，运行人员必须立即向有关部门汇报。

按照上级有关部门的要求，密切监视发展情况。

必要时可按照调度命令，迅速将有缺陷的设备退出运行。

（五）发现一般缺陷，运行人员将缺陷内容记入相关记录，由负责人汇总按月度汇报。

一般缺陷可在一个检修周期内结合设备检修、预试等停电机会进行消除。

（六）投入运行一年内的新设备发生缺陷，施工单位应主动联系有关单位进行协调、处理。

（七）设备缺陷按年度统计，年底未处理的缺陷，转移到下年度缺陷记录内。

第二十三条设备缺陷分类：

（一）危急缺陷：

设备发生了直接威胁安全运行并需立即处理的缺陷，否则随时可能造成设备损坏、人身伤亡、大面积停电和火灾等事故，例如下列情况等。

1.设备内部有放电声响。

2.一次导流部分接触不良，引起发热变色。

3.设备严重放电或瓷质部分有明显裂纹。

4.绝缘污秽严重，存在污闪可能。

5.阻尼电阻发热、烧毁或接地变压器温度异常升高。

6.SVG设备外壳鼓包或开裂。

（二）严重缺陷：

缺陷有发展的趋势，但可以采取措施坚持运行，列入月计划处理，不致造成事故者，例如下列情况等。

1.设备模块损坏。

2.红外测量设备内部异常发热。

3.工作、保护接地失效。

4.瓷质部分有掉瓷现象，不影响继续运行。

5.二次回路绝缘下降，但不超过30%者。

（三）一般缺陷：

上述危急、严重缺陷以外的设备缺陷。

性质一般，情况较轻，对安全运行影响不大的缺陷，例如下列情况等。

1.模块有无异常。

2.设备上缺少不重要的零部件。

3.设备不清洁、有锈蚀现象。

4.二次回路绝缘有所下降者。

5.非重要表计指示不准者。

6.其它不属于危急、严重的设备缺陷。

第二十四条SVG跳闸模块损坏：

（一）运行单位发现缺陷，由站长或值班长对缺陷进行定性后，记入缺陷记录，并向上级领导和生产管理部门报告，提出处理意见。

（二）运行单位每月上报一次一般缺陷，发现紧急、严重缺陷后应立即上报，以便安排处理。

（三）生产管理部门负责设备缺陷的统一管理，应及时掌握紧急和严重缺陷，定期掌握一般缺陷，提出处理意见，督促修试单位或运行单位及时消缺。

（四）缺陷消除时间应严格掌握，危及缺陷要在发现的当日立即安排处理，严重缺陷应在一个月内安排处理，一般缺陷视实际情况，在一个检修周期内安排处理。

（五）缺陷消除后，消缺部门应及时向生产管理部门和运行单位报告，由生产管理部门完善消缺的相关手续。

运行单位、修试单位、生产管理部门均应做好记录，用于年度的统计、分析工作。

第七章SVG培训要求

一．原理及结构

E5000系列高压静止同步无功补偿装置采用级联型多电平拓扑结构。

输入侧不需要变压器，采取链节取电使功率单元控制回路可以工作，控制方式采用载波移相PWM方式。

图1-1给出10kV系统主电路拓扑结构原理图。

图1-1E5000系列高压静止同步无功补偿装置拓扑图

其中每相级联12个功率单元，主回路上连接有串联电抗器L，预充电电阻R。

直流侧电容起储存能量和进行功率交换的作用，正常运行时电抗会消耗少量的有功功率，以及功率器件的开关损耗等。

1.1SVG工作原理

SVG变流器装置和交流系统之间的无功功率交换可以通过改变变流器输出电压的幅值大小来加以控制。

如果网侧系统电压幅值高于输出电压，这时SVG装置发出感性无功功率；如果装置输出电压幅值高于系统电压，这时变流器发出容性无功功率。

图1-2SVG工作原理等效图

如果装置输出电压幅值和系统电压相等，这时变流器既不发出容性无功功率也不吸收感性无功功率，即此时的系统无功为零，为负载理想的工作状态。

因此，通过调节装置输出电压的幅值，E5000系列无功补偿装置可以实时的快速吸收或者发出系统所需要的无功功率，从而实现快速动态调节无功功率的目的。

1.2功率单元电路原理

功率单元拓扑原理图见1.3，整机工作前先进行预充电，当直流电压达到设定值可停止预充电，即让单元控制回路可以工作为止。

直流侧电容为储能元件，电阻为均压元件，保证各个单元的电压均衡。

图1-3功率单元原理图

功率单元通过光纤接收信号，其中两根传送通讯信息，另外两根传递PWM信号。

1.3SVG一次系统图

如图1-4，1QF0、KM1为高压开关，R为预充电电阻。

当调试运行时，1QF0闭合，KM1断开，预充电使功率单元控制部分可以正常工作。

并网运行时,KM1闭合,电阻短接。

当SVG出现故障或者停机检修时，把1QF0断开，使SVG从系统中脱离出来。

图1-4SVG一次系统图

1.4SVG结构图

E5000系列高压静止同步无功补偿装置的主体结构如图1-5所示，主要包括：

启动柜、功率单元柜、控制柜三部分。

1）并网柜：

装有高压进线接线端子、电抗器、接触器、柜顶散热风机、预充电电阻。

负责与电网的连接，实现并网功能。

2）功率单元柜：

装有功率单元、输出电流霍耳、柜顶散热风机。

为无功发生器的主拓扑电路。

3）控制柜：

装有单元控制器和主控制器、扩展功能继电器组、触摸屏、UPS不间断电源。

图1-5高压静止同步无功补偿装置主体结构（前）

第二章SVG操作

2.1控制柜前门面板说明

表2-1SVG控制柜前门面板说明

名称

说明

高压指示灯

点亮，表示功率单元电容高压带电

运行指示灯

点亮，表示SVG处于运行状态

告警指示灯

轻故障，告警指示 

故障指示灯

蜂鸣器闪鸣，表示SVG重故障报警指示

急停按钮

当SVG装置或现场发生紧急状况，需要切断高压输入、输出电源的时候，用单手拍下急停按钮，分断高压电源。

急停按钮是具有带自锁功能的按钮。

复归按钮

系统出现重故障后，按下此按钮，若已无故障，故障指示灯熄灭，消除故障报警状态，SVG可重新启动运行。

2.2查看实时数据

包括主控制器、单元控制器、功率单元中的实时数据部分。

图2-1图2-2

图2-3图2-4

功率单元状态及数据显示如下图所示：

图2-6图2-7

2.3SVG操作

E5000系列高压静止同步无功补偿装置有本地控制、远程控制两种控制方式。

本地操作

本地操作就是在SVG本机上进行操作，包括柜门按钮操作和触摸屏操作。

本地操作时，任何操

作都必须通过触摸屏进行。

启动时，点击运行界面中的启动按钮，SVG进入自动运行方式启动。

停机时，点击运行界面中的停机按钮，SVG停止无功输出。

复归和急停指令需要通过柜门的按钮操作。

远程操作

E5000系列高压静止同步无功补偿装置也可以由上位系统进行监控，SVG与上位机通过RS485连接，采用MODBUS等通讯规约。

远程操作有启动、复归、停机、急停等操作。

第三章常见故障处理

E5000系列高压静止同步无功补偿装置具有完善的故障监测和保护功能。

为了方便事故的追忆和原因分析，E5000主控制器配有海量存储设备，所有故障信息都有记录，并打上时标信息，可以在HMI界面上通过事项记录观测到各种故障信息，方便进行事后故障原因分析和诊断。

故障类型分为轻故障和重故障。

轻故障时仅发出告警提示信息，系统可以正常运行，故障消失后报警提示自动取消。

重故障时，系统启动声光报警提示，同时立即切断高压电源，保存故障信息，并将系统状态锁存。

重故障发生后请按下复归按钮解除声光报警提示。

SVG故障后，会在HMI界面上有明确提示，用户可以根据事项记录故障信息，分别采取相应的处理措施。

（1）电抗器超温跳闸或过热报警：

当电抗器温控仪测量温度大于其设置的报警温度（默认设置为80℃）时，报警触点闭合，系统提示电抗器柜内温度过热；当温控仪测量温度大于其设置的跳闸温度（默认设置为120℃）时，温控仪跳闸触点闭合，系统将提示电抗器超温，同时启动电抗器超温保护。

■检查电抗器柜顶风机或柜底侧吹风机是否工作正常；

■测温电阻是否正常（有无断线、线路接触不良）；

■电抗器柜过滤网是否堵塞；

■是否长期工作于过流状态；

■环境温度是否过高（环境温度应低于40℃，否则应安装风道或工业空调）；

■电抗器柜温控仪工作是否正常；

■风机转向是否正确。

（2）单元柜超温跳闸或过热报警：

当单元柜测温点的温度大于50℃时，系统将提示单元柜过热，如果测温点的温度大于60℃时，系统将提示单元柜超温，同时启动单元柜温超温保护。

■应检查单元柜柜顶风机是否工作正常；

■单元柜过滤网是否堵塞；

■SVG是否长期工作于过载状态；

■环境温度是否过高（环境温度应低于40℃，否则应安装工业空调）；

■单元柜风机控制和保护电路是否正常；

■风机转向是否正确；

■测温单元工作是否正常。

（3）柜门告警：

■检查所有柜门是否关闭到位；

■行程开关是否工作正常。

（4）单元控制器与主控制器通讯故障

■检查与主控制器的通信线是否接好；

■通信线是否断线、接线定义是否正确；

■相应插件工作是否正常。

（5）功率单元故障

系统可以在线实时检测功率单元状态，单元故障共有：

IGBT过流/过压故障、IGBT开路/短路故障、单元超温、光纤故障、单元过热、直流母线过压/欠压故障。

■检查是否因为主电源停电或上电过程引起；

■检查功率单元进线是否松动；

■单元过压故障：

单元直流母线电压超过1200V时，报直流过压。

■检查高压输入是否超过允许最大值；

■检查单元PWM光纤是否有AB桥臂插反的情况。

■单元过热/超温故障：

单元内散热器温度超过75℃时（检测数值）报单元超温；65℃时（检测数值）报单元过热。

■检查功率单元内是否有IGBT损坏（开路或短路）；

■其它检查方式同柜温超温报警。

第四章日常维护与保养

SVG的日常维护及巡检：

■在投入运行之前，需要确保机械连接部分的清洁、连接可靠；

■经常检查室内温度、通风情况，室内温度不要超过40℃；。

■检查SVG是否有异常声响、异味、柜体是否发热；

■检查冷却风机是否运转正常，更换或清洗过滤网；

■当设备检修时，用吸尘器清除柜内及过滤网灰尘、并重新确认大电流部分的连接是否可靠；

■系统接地线必须保证与接地连接排可靠连接，并确保接地电阻满足国标的要求；

■定期记录SVG运行情况，发生故障跳闸时，要记录故障情况，查明原因并排除后方可再次上电；

注意！

SVG停电后，功率单元单元内仍可能存在危险电压。

因此一定要等待电源指示灯熄灭15分钟后，才能拆离功率单元；如果要对单元内部操作，则必须要等电容完全放电后才可以进行。

第七章备品备件管理

第二十五条为了能及时消除设备缺陷，缩短停运时间，提高设备可用率，确保电网安全经济运行，各级单位需做好备品备件管理工作。

第二十七条备品备件的管理应遵循“统一管理、分级负责、合理储备、分散保管”的原则。

第二十八条备品备件应按需配置，合理定额，及时补齐。

第二十九条消弧线圈装置备品备件主要包括以下整件或部件：

储油柜、瓷套、硅胶、一、二次设备紧固件、压力释放器、生产厂家提供的必需的备件。