地面降压站动态无功补偿装置(SVG)的应用

地面降压站动态无功补偿装置（ＳＶＧ）的应用　董永峰　彬县水帘洞煤炭有限责任公司　陕西【摘彬县７１　３５００　要】ＳＶＧ动态无功补偿装置实现了动态无功补偿的目的，在供电系统中技术先进，对改善用电质量，降低线路损耗，节约电能，具有较大的　ＳＶＧ供电　经济效益。　【关键词】供电中图分类号：ＴＭ４６１文献标识码：Ｂ文章编号：１００９．４０６７（２０１４）２３—５９—０１　引言　水帘洞煤矿地面３５ｋｖ降压站布置在工业广场东南侧，采用室内布置，　量１００００ＫＶＡ考虑，自然功率因数取Ｏ．８，，将功率因数补偿到Ｏ．９５时，　需要补偿的无功为Ｑ感＝１００００×０．８×（ｔｇｑｂ　１－ｔｇ￣２）＝３３７０　ｋｖａｒ。　３５ＫＶ主接线采用全桥结线。正常情况下两台主变一台工作，一台备用，　当一台故障时，另一台能保证矿井全部负荷用电。现地面３５ｋｖ降压站１０ｋｖ　侧功率因数采用电容器补偿，手动操作。当电网功率因数低于０．９时投用　电容器；当电网功率因数接近１．０时断开电容器。手动操作存在的问题是：　电容器切换不及时，一是影响电容器的使用寿命，二是造成无功功率增　加，电能损耗加大。因此，研究动态无功补偿装置，突破解技术难题，　加以应用。　一、总体思路　采用先进的全控型器件ＩＧＢＴ，通过电力电子器件的高频开关实现无　功能量的变换。　二、技术方案　根据现场实际已知的情况，分析得：负荷类（皮带机、风机等）工　作时产生的是感性无功，瓦斯发电机正常工作时产生的是容性无功。当　现场负荷较小时，瓦斯发电机发出的容性无功要大于负荷产生的感性无　功，系统中存在大量容性无功，造成过补的状态。　而电容器补偿装置只能提供容性无功，无法抑制过补情况。由于煤　矿上的负荷变化也比较频繁，根据负荷变化情况利用人工手动投切电容　器组来调节功率因数也存在不可靠、不安全和不稳定等问题。因此动态　无功补偿装置（ＳＶＧ），ＳＶＧ既可以提供感陛无功，也可以提供容性无功，　并且可以根据系统中无功的需求实时动态的发出可变的无功，保证系统　高功率因数运行。ＳＶＧ用于补偿无功示意图如下：　＼、一／　Ｉ　｛　　．￡：土ｌ　｝　Ｉ１　◆　１７　：Ｅ　ＳＶＧ　豳　带有ＳＶＧ无功补偿装置的系统　瓦斯发电机的参数为５００ＫＷ，功率因数为ｃｏｓ￣ｂ＝０．８（滞后），共８台。　所有发电机同时发电时产生的最大容性无功为Ｑ容＝８×５００×ｔｇ中　＝３０００ｋｖａｒ，煤矿的主要负荷为皮带机和风机等交流电机，根据变压器容　根据计算结果得：为了抑制瓦斯发电机发出的容性无功造成的系统　过补，并且满足在系统负荷大时保证系统功率因数在Ｏ．９５以上．考虑８台　瓦斯发电机正常不同时工作，同时考虑留有一定裕量的前提下，在１０ｋＶ　母线上加装总补偿容量为３Ｍｖａｒ的补偿设备一套。补偿形式为ＳＶＧ，从　而整套设备可实现一３Ｍｖａｒ（感性）一３Ｍｖ　（容性）的平滑连续无功功率　调节功能。　拆除原有的两套３００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒ和６００ｋｖａｒ总容量为２６００ｋｖａｒ电容　器补偿装置。ＳＶＧ装置采用室内柜式安装，安装在原有电容器柜的位置。　ＳＶＧ动态无功补偿装置是目前最为先进的无功补偿装置，基于电压源型　逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。它不再采用大容量的　电容、电感器件，而是通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变　换。　三、应用的效果　１、达到的技术水平：　ＳＶＧ动态无功补偿装置基本原理是利用可关断大功率电力电子器件　（如ＩＧＢＴ）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调　节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，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，在供电系统中技术先进，能达到国内先进水平。　２、经济效益：　该装置可解决电网电压降及电压波动、功率因数低、传动装置有害　高次谐波，改善用电质量，降低线路损耗，节约电能，具有较大的经济　效益。　３、推广应用前景：　该技术先进，产生的经济效益明显。ＳＶＧ技术本身也有适用于煤矿　生产企业的积极优势，主要变现在体积小，反应时问短，运行的成本较　低，可以实现连续的、平滑的、动态的、高效的无功补偿，有效得避免　了谐波的产生，并提供了谐波的补偿，在国内煤矿企业有很大的推广应　用前景。　作者简介　董永峰，男，４１岁，山东莒县人，大专文化，彬县水帘洞煤炭有　限责任公司机电科　２０１４・２３　中国电子商务．一　５９