電力工程技術精編—SVG動態無功補償解析(四)
一、SVG無功補償簡述
SVG是典型的電力電子設備，由三個基本功能模塊構成：檢測模塊、控制運算模塊及補償輸出模塊。其工作原理為由外部CT檢測系統的電流信息，然後經由控制晶元分析出當前的電流信息、如PF、S、Q等；然後由控制器給出補償的驅動信號，最後由電力電子逆變電路組成的逆變迴路發出補償電流。
SVG靜止無功發生器採用可關斷電力電子器件（IGBT）組成自換相橋式電路，經過電抗器並聯在電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側電流。迅速吸收或者發出所需的無功功率，實現快速動態調節無功的目的。作為有源形補償裝置，不僅可以跟蹤衝擊型負載的衝擊電流，而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。
二、SVG原理分析
SVG 裝置的主電路採用鏈式逆變器拓撲結構，Y 形連接，10kV 裝置每相由 12 個功率單元串聯組成,運行方式為 N＋1 模式。
2.1SVG 裝置的連接原理圖：
2.2 10kV 裝置的電氣原理圖
三、SVG的組成
3.1控制櫃
控制櫃由控制器、顯示操作面板、控制電源、繼電器、空氣開關等部分組成。
控制電源提供了 DC24V 和 DC5V 電源系統，為控制器和繼電器操作供電。
顯示面板包括了液晶屏顯示和信號指示燈。具體。
操作部分包括啟機按鈕、停機按鈕和複位按鈕。
3.2空氣開關功能
3.3控制器
控制器由一台 PLC 模塊、一個 觸摸屏、一台 QCON，主控制器及遠程監控計算機組成，QCON 主控制器安裝在一個標準6U 機箱內。
3.4功率櫃
功率櫃的主要組件是功率單元（又稱為鏈節）。
電子旁路迴路採用進口 IGBT 器件，動作迅速且可靠，保證了功率模塊發生故障情況下，控制器可以在 1ms 時間內將故障模塊可靠旁路。
功率模塊的控制器，除了採樣迴路、保護迴路和輸出驅動迴路外，幾乎所有的邏輯和通訊處理均採用大規模 FPGA 晶元完成，智能化的設計使得硬體設計簡單，軟體設計靈活，便於以後的功能修改和升級，而且可靠性高，受功率器件的干擾小。
模塊的外部介面只有 2 個電壓輸出端子和 4 個光纖端子。
3.5啟動櫃
啟動櫃由啟動開關、充電電阻等幾個部分組成。SVG 裝置的啟動方式設計為自勵啟動。在主開關合閘後，系統電壓通過充電電阻對功率單元的直流電容進行充電，當充電電壓達到額定值的 80％後，控制系統閉合啟動開關，將充電電阻旁路。
3.6連接電抗器
裝置的輸出通過連接電抗器並聯到系統側
3.7冷卻系統
冷卻系統分為風冷和水冷兩種方式。風冷系統由散熱風機和控制電路組成。
3.8控制面板
SVG裝置的運行狀態
SVG 裝置帶電時，運行在五種工作狀態：待機、充電、運行、跳閘、放電。各狀態說明和轉換關係如下:
1) 待機狀態
裝置上電後立即進入待機狀態，然後進行自檢。若無任何故障且狀態正常，則點亮就緒燈。若在就緒情況下收到用戶啟機命令，則閉合主斷路器。主斷路器閉合後即轉入充電狀態。
2) 充電狀態
表示裝置的直流電容正在充電，由於裝置為自勵啟動，主斷路器閉合即表示裝置已經進入了充電狀態。若在主斷路器閉合後直流電壓充電到超過直流設定值，則自動閉合啟動開關以短路充電電阻，啟動開關閉合後延時 10s 自動轉入併網運行狀態。
3) 運行狀態
表示裝置處於併網運行的工作狀態，可以在各種控制方式下輸出電流，達到補償無功、負序或諧波的效果。若在此過程中出現報警，報警指示燈亮，不影響裝置正常運行；若在此過程中出現過流、同步丟失等可恢復故障，裝置將閉鎖，待手動或自動複位消除故障後，裝置將重新解鎖運行；若在此過程中出現嚴重故障或收到停機命令，裝置將發跳閘命令，並轉到跳閘狀態。
4) 跳閘狀態
表示裝置正在執行跳閘指令。一進入跳閘狀態，裝置就立刻發跳閘命令。檢測到主斷路器斷開後進入放電狀態。
5) 放電狀態
表示裝置正在放電。主斷路器斷開後，直流電容將緩慢下降直至為 0。該狀態時持續 10s 後裝置自動轉入待機狀態。注意，功率單元完全放電需要時間，停機後要等待 15分鐘後再對功率櫃進行操作。
四、SVG的操作順序
操作順序是：先給二次控制系統上電，控制系統根據檢測到的各種狀態量判狀態，若裝置正常，則複位後充電指示燈點亮。在裝置就緒的情況下才能上電運行。
上下電順序應遵循啟機時先開控制電再上高壓電，關機時先斷高壓電然後斷控制電。
動態無功補償及有源諧波治理裝置為高壓設備，操作時必需有高壓意識，嚴格遵守操作規程。
動態補償裝置中的有關參數出廠時已經設置完畢（依據是用戶提供和實際應用場合的有關參數），如果對裝置和負荷系統沒有足夠的了解，請不要隨意更改參數，否則可能會給系統帶來不必要的麻煩，甚至重大損失。
正常運行時，不可以隨意按動鍵盤或者前面的操作按鈕，否則可能引起系統誤動。
本裝置的啟動櫃、功率櫃均屬高壓危險區域，在高壓通電情況下絕對不能打開櫃門進行作業
五、SVG的日常維護
經常檢查室內溫度，通風情況，注意室內溫度不應超過40度。
保持室內清潔衛生。
經常檢查RSVG是否有異常響聲，振動及異味。
經常檢查所有電力電纜、控制電纜有無損傷，電力電纜冷壓端子是否鬆動，高壓絕緣熱縮管是否鬆動。
建議RSVG投入運行第一個月內，將變壓器所有進出線電纜、功率單元進出線電纜緊固一遍，以後每半年緊固一遍，並用吸塵器清楚櫃內灰塵。
5.1SVG定期保養
5.2事故分析
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