唐山矿a区无功动态补偿装置svg浅析

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1、唐山矿A区无功动态补偿装置SVG浅析　　摘要：由于该变电站主要担负A区井上下供电任务，整个供电系统功率因数低，不符合国家降能降耗的要求，而且唐山矿开采量增加以及附属设备的增加，用电量也大幅增加。基于此，本文阐述了无功动态补偿装置SVG的技术特点，分析了其节能降耗的原理及技术应用效果，以供参考。　　关键词：SVG无功动态补偿；功率因数；节能降耗　　中图分类号：TM761文献标识码：A　　近年来，动态无功及谐波补偿装置越来越广泛地应用于电网及电力用户端，用于提高电网电压稳定性、改善用户电能质量并达到节省电能的目的。有源动

2、态无功与谐波补偿装置SVG，可直接接入6kV电压等级母线，为用电负荷提供快速的有源动态无功补偿和谐波滤波，可有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因数。　　1.系统设计　　在唐山矿A区变电站设计中，根据供电负荷要求以及将来供电系统计划，采用有源动态无功和谐波补偿补偿装置（SVG），补偿容量为0～4MVAR。SVG的基本原理就是利用可关断大功率电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路。通过电抗器或直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或直接控制

3、其交流侧电流，就可以使该电路吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。4　　在实际工作中8个功率模块的串联构成了SVG技术的每相装置，这样的串联形成了一定的功率模块，组成换流链接入电网。其中在每相8个功率模块中1个是冗余模块。在工作中系统电气原理如图1所示。　　2.技术特点　　SVG可以实现动态连续的无功输出调节，因此功率因数可以提高到0.98以上，甚至可以达到1.SVG也具有很多独特的优势优点：　　（1）启动冲击小，动态响应速度快。它具有5ms～10ms的快速输出无功特性，而传统的SVC响应时间一般在4

4、0ms～60ms。　　（2）补偿范围连续，优异的谐波输出特性。SVG输出是完全有源可控，近似正弦波的无功电流。　　（3）占地面积小。SVG以IGBT构成的逆变器为核心，无庞大的滤波支路。所以适合于对占地面积要求较高的场合　　（4）高效节能。装置效率提高到接近99%。等效运行耗电量大大降低。　　3.节能降耗分析　　电台安装SVG前后功率因数分别为cosψ1=0.92，cosψ2=0.98。对于唐山矿而言降低了变压器和电网元件的铜损和铁损。　　（1）变压器的损耗率，在有功负荷一定，无功功率缺额时，功率因数就要下降，变压器

5、损耗率（△A%）必然要增大，即：　　式中：△P0变压器空载损耗（kW），△Pk负载损耗（kW），Pf实际有功负荷（kW），SN变压器容量，cosψ功率因数。4　　由上述公式可知：空载损耗大小与功率因数变化无关，负载损耗大小与功率因数的平方成反比，与负荷成正比。当负荷不变时，变压器损耗降低的百分数为　　解得△P%=14.1%三台主变总容量为28000kVA，变压器铜损按1.5%计算，损耗为28000kVA×1.5%=420kW，补偿后节省损耗为420kW×14.1%=59kW。电网元件功率损耗降低的百分率，解得△P%=

6、11.9%系统平均有功负荷按变压器容量的70%计算，约为20000kW，补偿前系统的平均效率为95%，则损耗为20000kW×5%=1000kW，降低损耗为10000kW×11.9%=119kW。　　（2）线路损耗降低　　三相电路中，功率损耗ΔP的计算公式为：　　线路长度为10km，线路电阻为0.2373Ω/km（120），则R=2.373Ω，ΔP%=11kW　　（3）安装SVG本身消耗的电能主要包括风机和空调，其中系统包括12台2kW风机，2台3kW风机和2台10匹空调。因为1匹=0.735kW，得系统消耗电能功率

7、P=12×2kW+2×3kW+2×10×0.735kW=44.7kW　　（4）安装SVG后每年省电量W=（59kW+119kW+11kW　　-44.7kW）×24h×365=1264068kWh　　结语　　结合实践以及通过上述文章的综合阐述分析得知，SVG在具体应用中体现出了较好的经济效益，表现在：对变压器负载和线路的输电能力方面有所提高，降低了电力的损耗，提高了电网的功率因数，同时也抑制了电压的波动。4　　经过实验比较分析，这种SVG技术在煤矿电网应用中有着十分广阔的前景。在现阶段的煤矿企业应用中大力推广SVG将会

8、起到保障煤矿供配电系统的安全、经济，在电网节能降耗和改善电能质量层面有很大效果。　　参考文献　　[1]田林静，石新春.MSC+TSC型低压无功补偿装置的实现[J].大功率变流技术，2008（6）：34.　　[2]庄文柳.张秀娟.刘文华.静止无功发生器SVG原理及工程应用的若干问题[J].华东电力，2009（8）：23-27.　　[3]王兆安，等