作为电气人需要搞懂的事情:SVC与SVG的区别---安科瑞 顾城

摘要:电能质量治理总是离不开电力系统中的无功补偿部分,它的主要作用是提高供配电系统的功率因数,从而提高输电设备和变电设备的利用率,提高用电效率,降低用电成本;另外,在长距离输电线路中,在合适的地点加装动态无功补偿装置,还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力。

随着电力电子技术水平的提升,系统负载侧的负载类型开始越来越多:老式同步调相机,纯容并联电容柜也已经趋于少见,逐步被动态无功补偿器(SVC),静止无功发生器(SVG)取代。但是对于不同的现场工况,如何选择正确的无功补偿方式已经成为电气人应该要懂得的技能。本文就无功补偿设备的种类与使用场合来阐述SVC与SVG的区别。

关键词:无功补偿,功率因数,SVC,SVG

目前串联电抗器的电容器补偿装置(LC组合)是提高功率因数广泛的一种方式,当用户系统负荷为连续性生产,负载变化率不高时,一般采用固定补偿方式,也可以采用由接触器控制的分步投切的自动补偿方式,这个对于中压、低压供配电系统都适用。对于此种场合我们会使用静止无功补偿装置:(SVC---Static Var Compensator)--安科瑞 顾城称之为静止型动态无功补偿装置(ANSVG)。

ANSVG例图

当负荷变化较快,或者为冲击性负荷时,或者无功需量为感性无功则需要快速补偿或感性无功补偿,例如制钢行业的轧钢机,商业场合的LED灯群等,系统对于无功功率的需求为变化快速,无功需量为感性。常规电容投切开关会因为频繁投切导致机械寿命与电气寿命短时间结束,且由于电容器从运行状态断开,退出电网后,在电容器的两极之间存有残压,残压的大小无法预知,需要1-3分钟的放电时间,所以再次投入电网的间隔至少要等到残压通过电容器内部的放电电阻消耗至75V以下时才能进行第二次投入使用,所以无法做到快速响应而影响电网系统功率因数。对于此种场合我们会使用静止无功发生器:(SVG---Static Var Generator)---型号(ANSVG)

ANSVG例图

SVG与SVC无功补偿装置的对比分析

1、工作原理不同

(1) SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求,它可以向电网提供容性无功,也可以吸收电网多余的感性无功,把电容器组通常是并联的方式接入电网,就可以向电网提供无功,当电网并不需要太多的无功时,可以把电容器组断开。

(2) SVG以大功率电压型逆变器为核心,通过调节逆变器输出电压的幅值和相位,或者直接控制交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功功率的目的。

2、响应速度快

一般SVC的响应速度小于1秒;而SVG的响应速度不大于5ms,能更好的抑制电压波动和闪变,在相同的补偿容量下,SVG对电压波动和闪变的补偿效果较好。

3、低电压特性好

SVG具有电流源的特性,输出容量受母线电压的影响很小 。这一优点使SVG用于电压控制时具有很大的优势,系统电压越低,越需要动态无功调节电压,SVG的低电压特性好,输出的无功电流与系统电压没有关系,可以看作是一个可控恒定的电流源,系统电压降低时,仍能输出额定无功电流,具备很强的过载能力;

而SVC是阻抗型特性,输出容量受母线电压的影响很大,系统电压越低,输出无功电流的能力成比例降低,不具备过载能力。因此SVG的无功补偿能力与系统电压无关,而SVC的无功补偿能力随系统电压的下降线性降低。

4、运行安全性能提高

SVC以电容投切为主要补偿手段,而电容本身对谐波有吸收和放大的作用,对于谐波的抑制依靠串联电抗器来实现。而对于部分谐波依旧会进入电容器组件引起电容发热,导致安全事故,系统电压波动大时,补偿效果受很大影响,运行损耗大;

SVG配套电容器不需要设置滤波器组,不存在谐振放大现象,SVG是有源型补偿装置,是采用可关断器件IGBT构成的电流源装置,从而避免了谐振现象,运行安全性能大大提高。

5、谐波特性

SVC利用电容器进行无功补偿,不仅受到系统谐波影响大,而且自身会产生谐波,配套采用电抗器,滤除SVC自身产生的谐波含量;SVG采用三电平单相桥技术,单相可输出5电平电压波形,采用载波移相的脉冲调制方法,不仅受系统谐波影响小,还可以抑制系统的谐波。

与SVC相比,SVG采用多重化、多电平或脉宽调节技术等措施后,大大减少了补偿电流中的谐波含量。

6、占地面积

在相同的补偿容量下,SVG的占地面积比SVC的减少1/2到1/3。 由于SVG使用的电抗器和电容器比SVC少,因此大大缩小了装置的体积和占地面积;SVC中的电抗器不仅本身体积比较大,而且考虑到相互间的安装间隔,整体占地面积较大。

7、经济性

在相同的补偿容量下,由于SVG采用的IGBT与控制技术多采用国外品牌,相比较SVC会昂贵很多。

总结:

综上所述,SVC无功补偿装置具有价格实惠,元件更换方便,使用广泛等优点,但对于当负荷变化较快,冲击性负荷时,或者无功需量为感性无功时,SVC则无法满足工况要求。

SVG无功补偿装置具有响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强等优点,可以大大改善电网的电能质量,如何正确的选择SVG使用场合或者合理搭配SVG+SVC组合使用从而经济实用的达到无功补偿要求目前已成为无功补偿技术的发展方向。

由于系统电网中的负载形式多变,如需了解更多无功补偿方式来满足业主需求,欢迎沟通交流。

公司名称:沧州海硕螺杆泵有限公司