SJZ系列三相380/220伏SJZ series three phase 380/220V Large Capacity
SJZ series three phase 380/220V Large Capacity
大容量电压自动分级补偿装置
大容量电压自动分级补偿装置Large Capacity voltage auto grading compensation device Large Capacity voltage auto grading compensation device
上海鑫扬电器有限公司
Shanghai Xinyang Electrical Co;Ltd
Shanghai Xinyang Electrical Co;Ltd
公司简介
公司简介
上海鑫扬电器有限公司是生产有载自动调压器的专业公司，拥有一批专业工程技术人员，生产出调整交流电压的优质新产品。经能源部华东地区低压电器质量检验中心检验合格，并取得国家专利，专利号：ZL00218299.8。
在新世纪，本公司将不断应用高新技术，研制开发调压器新品种，以质量第一，服务至上为宗旨，始终贯彻用心选料，精心制作、诚信服务的原则。一切从满足用户要求为目标，为社会各界提供放心的产品和优良的售后服务。
Company Briefing
Shanghai Xinyang Electrical Co., Ltd is a professional company in manufacturing on-load automatic voltage regulator, with a group of professional engineers to produce superior new products for AC voltage regulation. Our product has been inspected as qualified by Resources Department’s Low Voltage Apparatus Quality Inspection Center in Eastern China and acquired national patent numbered ZL00218299.8.
Entering the new century, the company shall continuously make use of hi-tech technology to research and develop new types of regulator. Giving top priority to quality and holding the idea that service is paramount, the company always implements the principle of careful material selection, accurate manufacturing and trustful service. The company aims all at satisfying the customer’s requirements to provide assured products and excellent after-sale service for the whole society.
产品概述
SJZ系列三相380/220伏大容量电压自动分级补偿装置（以下简称调压器），是采用新设计
理念，结合世界先进技术生产的专利产品。它采用分
级补偿调压技术，当测得电压有偏移时，调压器通过
接触器群改变一次绕组的连接方式，从而提供不同的
补偿电压，加入到供电回路。使输出电压保持在额定
范围内。
本系列产品功能完善、品质优良，与同类产品相比，
具有体积小、重量轻，无碳刷、无伺服电机、无机械
传动等优点。本装置可与变压器联用，也可在远端供
电场所分散使用。对电网和负载的适应性特强，能在
各种不同性质的负载情况下可靠地连续的工作。自动
调压响应特快，调压过程中无断电间隙，且效率高、
容量大，使用寿命长，达到长期免维护连续工作的要
求。使用本装置后，可使电压保持在额定电压的±2.5%
以内，可使用电器的电耗减少10%以上，而调压器的本
身电耗不到1%，所以本产品有明显的节能意义。
本产品广泛适用于一切需要电压稳定的场所，如发电
厂、国防、科研、医院、邮电、高层建筑、铁路、工矿企
业及宾馆照明等部门使用。
Product Overview
Product Overview
SJZ series 3-phase 380/220V large capacity grading compensation on-load automatic voltage regulator（regulator）is a patented product designed by new idea with the world manufacturing experience. When the sensor detected the voltage deviations, regulator through the contactors changes the regulator’s primary windings connections, and supplies difference compensation voltage added to the power source then maintain the rating voltage output.
This series of products are perfect in functions and superior in quality. Compared with products of the others, they are smaller and light, without brushes, driven motor and mechanical devices. The regulator assembled with the distribution transformer or other power source can be used for utility power supply. It has fine compatible with all kind of utility, able to work reliably and continuously. It is high responsibility and uninterrupted power supply during the processing. It is high efficiency, free maintenance, large capacity and long life term. Appling this regulator, the voltage can be maintained within ±2.5% of the rated voltage. User’s consumption can be reduced by more than 10%,
but the regulator consumption itself just
less than 1%, the efficiency of energy
saving is obviously.
The product can be used for all
areas needing stable voltage, such as
power plant, national defense, scientific
research, post office, high building,
railway station, industrial and mineral
enterprises and hotels.
使 用 条 件
Conditions for application
Conditions for application
1、电压自动调压器应在户内使用。
The voltage auto regulator should be used indoors.
2、环境温度-25℃～55℃。
℃
Environment temperature is -25℃～55.
3、海拨高度不超过2000米。
The altitude not exceeds 2000 meters.
4、相对湿度不超过90%。
Relative humidity does not exceed 90%.
5、安装场所无严重影响调压装置绝缘的气体、蒸汽、化学性物质，无强烈振动。
The installation area should not have corrosive gas, steam, chemical matter and strong vibration that can affect insulation of the regulator.
设 计 特 点
1、无碳刷
使用补偿变压器提供一补偿电压加入到电源回路，从而保持输出电压在额定范围内。使用接触器群来改变补偿变压器一次绕组的连接，可得到不同的补偿电压输出，完全避免了由于碳刷滑动与磨损产生火花所引发的高频干扰，以及延长了使用寿命。
2、无电机、链条及齿轮
结构简单，无电机、链条齿轮等传动系统。无机械故障，从而达到经久耐用的目
的。 3、功率因素补偿系统
（选件）
对感性负载大的用户，可选配自动功率因数补偿装置，补偿后功率因数可达99%。
4、浪涌吸收装置
主电路设有浪涌吸收装置，可吸收接触器转换过程中的浪涌电压。
5、防雷击装置（选件） 可跟据用户需要按装防雷摸块。
6、远程控制（选件） 可根据用户需要安装远程通信接口。
7．三相分调控制式
（选件） 根据用户需要，做成三相分调控制以保证三相电压的平衡。
8．照明智能控制式 （选件）
根据用户需要，做成智能型开与关及自动降压节能照明。
与成套配电柜配套设计时，可采用以下两种设计方案：
Schematic diagram（2）
Schematic diagram（1）
设计方案（1） PE
PE
设计方案（2）
Design Characteristics
Design Characteristics
1. No brush
One three phases compensation transformer supply a compensation
voltage added to the power source, then maintain the rating voltage
output. Using contactors switching compensation transformer primary
windings connection to obtain different compensation voltage output,
fully avoid the defects such as high frequency disturbance caused by the
sparks due to mechanical abrasion and movement of brush and prolong
the product’s life term.
2. No motor, chains and gear and free maintenance Simple structure without motor and driving system such as chain and gear. Avoided mechanical failure。
3. Power factor
compensation system
(option)
The power factor can be compensated to 99% 。
4. Surge absorbing device The main circuit is furnished with surge absorbing device to absorb the surge voltage in the transformation process of the contact devices。
5. Arrester (option) The Arrester module can be installed as required by the user。
6. Remote control (option) Remote communication interface can be installed as required by the user。
7.Three-phaseseparate-adj ustment system (optional) Made into three-phase separate-adjustment control as per user’s requirements, to assure the balance of three-phase voltage。
8. Intelligence lighting control system (optional) Made into intelligence switch and voluntarily step-down energy-saving lighting。
There are two schematic diagram for switchgear use show as below.
型 号 规 格
J
Z
额定容量（k VA）A：左输入、右输出B：右输入、左输出I： 380/220V ± 10%II：380/220V ± 20%有载自动调压装置交流S：三相
D：单相
Specifications Specifications
D：single phase
S：3-phase
A.C.
On-Ioad anto regulator A：Ieft input,right output Rated capacity(k VA)
B：right input,Ieft output I： 380/220V ± 10%II：380/220V ±
20%Z
J
主电路方框图
Main Circuit Block Diagram
产品性能Performance
序号No.项目
Item
性能
Performance
1
输入电压
Input voltage Ⅰ型 Model :
Ⅰ380/220V±10% Ⅱ型 Model Ⅱ: 380/220V±20%
2
输出电压
Output voltage Ⅰ型 Model Ⅰ: 380/220V±2.5% Ⅱ型 Model Ⅱ：380/220V±5%
3
切换时间
Response time
≤0.2S
4 实际效率
Efficiency
≥99%
5
温 升
Temperature rise
＜80K
6
绝缘电阻
Insulation resistance
＞2MΩ
7 频 率
Frequency
50/60HZ
8
绝缘强度
voltage withoand
2500V/1 minute
9
输出电压波形
Output voltage wave
与输入电压一样，无波形畸变、无谐波增量
Same as input voltage,No wave distortion and no harmonic increment
主 要 功 能 Main Functions Main Functions
序号No.项目
Item
功能
Functions
1
延时起动功能
Output time delay 每次受电后，调压器立即进入“直通”状态工作，但自动控制系统将延时3-5秒钟后进入正常工作状态，以免受电冲击引起自动控制系统紊乱。
When initial the regulator or voltage recovery after the loss of power source , the voltage regulator output will be delay 3-5S to protect the apparatus from damage by the electric impact.
2 短路限流功能
Current limited
当调压器输出端发生短路，造成电压下降到额定电压的70%以下时，调压器
中的补偿变压器一次绕组自动转入开路状态，串联在主回路中的补偿绕组将
产生很大的电压降，可显著减小短路电流。
When the input voltage is less than 70% of the rated voltage if the output short
circuit , the regulator primary windings open duo to contactors open .Secondary
winding like a reactor to limit the short circuit current.
3 缺相、报警功能
Lack of phase
protection
当三相输入电压出现缺相时，调压器自动返回直通状态，并报警。
When input three phase voltage occur lack of one phase the regulator shall
automatically return back to the status of feed-through and give an alarm.
4
浪涌保护功能
Surge protection
调压器装有浪涌保护装置，以消除接触器切换过程中产生的浪涌电压。
The regulator is furnished with surge protection device to eliminate the surge
voltage in the switch process of contact device.
规格及外形
Specifications and dimenaions Specifications and dimenaions
型号规格
Type
额定容量 （kVA） Rated capacity (kVA)
额定电流（A） Rated current
(A) 输入电压
（V） Input voltage (V)
输出电压（V）
Output
voltage (V) 相数 Phas e 工作频
率（Hz） frequenc y (Hz)
外形尺寸(mm) 深×宽×高 dimensions(mm) depth×width×height
SJZ—10 10 15 400×600×1000
SJZ—20 20 30 400×600×1000
SJZ—30 30 45 400×600×1000 SJZ—50 50 76 400×600×1500
SJZ—63 63 95 400×600×1500 SJZ—80 80 121 600×600×1800 SJZ—100 100 152 600×600×1800 SJZ—125 125 189 600×600×2200 SJZ—160 160 242 600×600×2200 SJZ—200 200 303 600×800×2200 SJZ—250 250 379 600×800×2200
SJZ—315 315 477 800×800×2200 SJZ—400 400 606 800×800×2200
SJZ—500 500 758 800×800×2200
SJZ—630 630 955 800×1000×2200
SJZ—800 800 1212 800×1000×2200
SJZ—1000 1000 1515 1000×1000×
2200
SJZ—1250 1250 1894 1000×1200×
2200
SJZ—1600 1600 2424 1000×1200×
2200
SJZ—2000 2000 3030 1000×1400×
2200 SJZ—2500 2500 3788 1200×1400×
2200 SJZ—3150
3150
4786
Ⅰ型： Model I ： 三相 343～ 419/ 单相 198～ 242 Ⅱ：型 Model II: 三相 304～ 457/ 单相
176～
264
220V/380V ±2.5%
220V/380V
±5%
三相 3- phas e 50～60 1500×1500×
2200
注：用户如对产品调压范围及外形尺寸有特殊要求，可另行设计。
Note: If the user has special requirements for the product’s regulation range and external dimension, we can provide special design.
工作原理
补偿变压器每相具有两组完全相同的220V初级绕组, 从次级绕组上获得的补偿电压串接于主电路中, 其单相接线图如图。
补偿装置的输出电压与输入电压之间存在如下关系。
U2=U1±ΔU
式中：U2—输出相电压
U1—输入相电压
ΔU为补偿电压。它的大小和相位与补偿变压器初级绕组的连接方式有关。如把两个初级绕组串联连接后正向接入网络的相电压，则可得到一个与网络相电压同相的补偿电压；若反向接入，则得到一个反相补偿电压。另外，如将两个补级绕组并联后正向或反向接入网络的相电压，则可得到为串联时2倍的正相或反相补偿电压。如果两个初级绕组不接入网络，并使之短接，则补偿电压为零，即U2= U1。本装置是根据上述要求确定了接触器的五种通、断状态。
1、直通档：K1—K3接通，Kd1—
2、Kh1—2断开，此时K1—K3的主触头闭合，使初级绕 组短接；Kd1—2、Kh1—2的主触头断开，使初级绕组不接入网络，因此补偿电压为零。
2、降I档：K1接通，K1的主触点闭，K2、K3断开，K2、K3的主触头断开，初级绕组
串联连接；Kh1—2接通，Kh1—2的主触头闭合，Kd1—2断开，Kd1—2的主触头断开，使初级绕组正向接入网络相电压，在次级绕组上得到一级正相补偿电压，输出电压比输入电压低一级补偿电压。
3、降II档：与降I档的区别在于K1断开，K2、K3接通，初级绕组改变成并联连接。次 级绕组上得到二级正相补偿电压，输出电压比输入电压低二级补偿电压。
4、升I档：与降I档的区别在于Kh1—2断开，Kd1—2接通，使初级绕组反相接入网络相 电压，在次级绕组上得到一级反相补偿电压，输出电压比输入电压高一级补偿电压。
5、升II挡：与升I档的区别在于初级绕组由串联改变成并联连接，即K1断开，K2、K3 接通。因此在次级绕组上得到二级反相补偿电压，输出电压比输入电压高二级补偿电压。
交流接触器的切换是按输出电压的指令来进行的，只要输出电压超出设定的最高最低允许值，通过接触器的切换使之恢复到允许值之内。换挡的切换过程在2个周波（40ms）内完成。
principles
principles
Each phase of the compensation transformer has two similar sets of220V primary windings. The compensation voltage acquired from secondary winding is connection in a serial to the main circuit. The single -phase connection drawing is shown in the figure.
Output voltage and input voltage of the compensation device have the following relations.
U2=U1±?U
In the formula: U2—output phase voltage
U1—input phase voltage
?U is the compensation voltage, and the amplitude and phase position has relations with the connection method of the compensation transformer primary windings. If in series two primary windings are connected to the power source with same polarity (positive polarity), a same phase position compensation voltage is obtained. Otherwise, in series two primary windings are connected to the power source with negative polarity, a reverse phase position compensation voltage is obtained. Besides, if two primary windings are paralleled, the compensation voltage amplitude will be increased one times. If two primary windings short circuit and disconnected from the power source, then the compensation voltage shall be zero, To switch eight contactors realize above five voltage regulation functions.
6、Feed-through position: K1—K3 close, Kd1—2 and Kh1—2 open. Contact K1—K3 closed make the
primary winding short circuit; contact Kd1—2 and Kh1—2 open are cut off to make the primary winding to disconnected from power source so that the compensation voltage is zero.
7、Decrease I position: K1 close, and then K2 and K3 open. The primary windings are connected in a series;
Kh1—2 close and Kd1—2 open make the primary winding connected to the power source in positive polarity, one positive phase compensation voltage is obtained at secondary winding. The output voltage is 1 level less than the input voltage.
8、Decrease II position: the differences from Decrease I position are: K1 open, K2 and K3 close and the
primary windings are paralleled. The output voltage is less than the input voltage 2 levels.
9、Increase I position: the difference from Decrease I position are: Kh1—2 open, Kd1—2 close make the
primary winding connected to the power source in reverse polarity, one reverse phase compensation voltage is obtained at the secondary winding. The output voltage is 1 level more than the input voltage.
10、Increase II position: the difference from increase I position are: series connection is changed into parallel
connection, namely K1open, K2 and K3 are close so that II level reversed phase compensation voltage is obtained at the secondary winding. The output voltage is more than the input voltage 2 levels.
Upon the measured voltage of output, AC contactors will be switched according to the controller commend. Once the output voltage over the maximum setting or below the minimum setting ,it can be recovered to nominal voltage within 2 cyclic waves (40ms).
安装及受电
开箱检查
1、开箱检查
（1）电压分级补偿装置的电器元件是否完整无损。各种连接紧固件必须紧固可靠。
（2）检查柜内所附技术资料、合格证、是否齐全，完整。
通电前检查
2、通电前检查
断开断路器（Q），取出控制回路及电压表回路的熔断器。用500V兆欧表测量主电路的相间和相对地绝缘电阻，应大于1兆欧。然后恢复原状。
接线
3、接线
接线
（1）进出导线（母排）截面应按容量大小依据额定电流由用户确定。
（2）电源必须接在输入端，负载接在输出端。
（3）调压器必须接通零线，（N）线从输入端与输出端直接贯通。
（4）柜体必须可靠接地。
受电步骤
4、受电步骤
受电步骤
（1）送上电源，此时调压器上输入、输出电压表指示相同的电压，“直通指示”灯亮。本装置初次受电时，输出端应在空载状态，以后允许带负荷受电。
（2）按下“自动”按钮（红色），“自动指示”灯亮。此时调压器动作，使输出电压在规定的范围内。 （3）若要将自动调压功能退出，只需按下“直通”按钮（绿色），此时“直通指示”灯亮，输出电压与输入电压相同。
（4）本装置每次断电后恢复供电时，总处于“直通”运行状态，若要进入自动调压功能，需按下“自 动”按钮（红色）。
（5）如用户需每次断电后恢复供电时，调压器自动进入自动调压状态，可选择加装“自动---手动”功 能，但需在订货合同中注明。
Installation and test
I、Open the box to check
（1）Whether the elements of the voltage regulator are perfect without damage. All connection fasteners should be solid and reliable.
（2）Check whether the technical information and qualified certificate inside the cabinet are complete and perfect.
II、Inspect before power on
Open the breaker (Q), push off the fuse (RD) on the control circuit, and disconnect the input voltage meter. Set the output voltage control switch to off. Use 500V mega-ohm meter to measure the insulation resistance between the phases to phase and phase to ground on the main circuit, which should be more than 1 mega-ohm. Then return back to the original status.
III、Line connection
（1）the user should in accordance with the rated current determine the conducts cross-section of the line in and line out.
（2）The power should connect to the input terminals and the load should connect the output terminals.
（3）The regulator should connect the zero line for use and be connected to the load directly through the power.
（4）The cabinet should be grounding reliably.
IV、Process for initial
（1）Turn on the power. The input and output voltage meter on the regulator should indicate the same voltage. “The feed-through indication” indicator lights up. Indicate this device allows
power-on with load.
（2）Push down “Auto” button (red) and “Auto indication” indicator lights up. The output voltage at this time should be within the regulated range.
（3）If the auto regulating function should quit, only need to push down “feed-through” button (green) and the “feed-through indication” indicator lights up. The output voltage and input voltage are equal.
（4）After each power-off and voltage recover, the regulator always reset to “feed-through” Push down “Auto” button (red), the regulator enters the “Auto” function.
（5）After each power-off and voltage recover, need regulator keep in the “Auto” status, user may select the “auto---manual” option.
使用须知
使用须知
1、调压器投入运行前应详细了解受电步骤。
2、负载电流不应超过允许值。
3、输入电压在允许范围内，输出电压不在规定的范围内应立即进行检查。输入电压超出允许范围，输出电压也将超出规定范围，若对用户影响不大，则可继续使用。
4、本装置没有独立的分相控制功能，因此，输入电压的不平衡将引起输出电压的不平衡。如用户需分相控制，可特殊设计制造。
5、本装置经过72小时连续试运行；正常条件下使用，能在额定负荷下长期连续运行，无需专人监视。
I n s t r u c t i o n s
1、Fully understand the application methods before the regulator is put to use.
2、The load current should not exceed the regulator rating.
3、Inspection should proceeding immediately when input voltage is within the range allowed but the output voltage is not within the regulated range.
When input voltage exceeds the nominal range, the output voltage shall also exceed the regulated range, but don’t affect the normal operation, the regulator can be operated continuously.
4、The regulator cannot regulate voltage per each phase independently. Therefore, the unbalance in input voltage shall cause unbalance in output voltage. If the user needs single-phase control, we can provide special design and manufacture.
5、The regulator has passed trial operation. Under normal conditions, the regulator can be operated under rated load for a long time, without need for special supervision.
订货须知
1、订货时应说明产品型号，包括额定容量、输出输入位置、调压范围。
2、如用户对产品有特殊要求，需在订货合同附件中说明，我公司将按用 户要求设计制造。
附注：本公司还生产具有电压自动补偿的照明配电箱，有挂式、嵌入式、落地式等多种安装方式。额定电流等级为15A、30A、63A、100A四种，出线回路按用户需要而定。
Notices on orde r
1.When placing the order, explain clearly the product’s type, including rated capacity,
output and input terminals locations, regulating range.
2.If the user has special requirements for the product, the user should make clear
statement in appendix to the
Note: The company also produces lighting electricity distribution box that can automatically compensate the voltage with many installation methods such as hanging, inlaid and falling to the ground. The rated current levels are 15A, 30A, 63A and 100A. The out-line circuit should be determined as required by the user.
电器原理图
电器原理图Circuit Diagrams Circuit Diagrams
上 海 鑫 扬 电 器 有 限 公 司 Shanghai Xinyang Electrical Co., Ltd
地址：上海市崇明城桥镇
Address: ShanghaichongmingchengqiaoTown 电话：021-********
Tel: 021-********
传真：021-********
Fax: 021-********
https://www.doczj.com/doc/0f5684590.html,
E-mail:chenyuda@https://www.doczj.com/doc/0f5684590.html,
串联补偿电路与并联补偿电路的问题研究 引言：无功补偿的两大类型手段，串联补偿与并联补偿， 基于对以上两种无功补偿电路的理解，我们来研究一下串联补偿电路中补偿电路的继电保护问题，并提出保护电路的方案，同时来讨论一下并联补偿与串联补偿的兼容性问题。 1串补电容对线路保护的影响 1.1补偿原理 串联补偿：通过在线路这种串联电容器（一般长距离输电线路呈感性），改变线路的阻抗特性，从而达到传输的目标。串联补偿电容器对输电线路的控制是直接的，提供了很强的纵向潮流控制能力。同时提供了无功补偿。 并联补偿：通过在线路这种并联电容器（或电抗器），通过电容器（或电抗器）向系统产生（或吸收无功功率）。从而改善潮流分布的目标。并联电容器向连接的节点提供无功功率，与补偿点相连的所有都将受到不可控的影响，尽管并联补偿是一种很好的电压控制方式，但对系统的纵向潮流控制能力较弱。 1.2串联补偿电路对继电保护向量的影响 1. 2.1电压反相 通常在非串补线路上，电源流出的短路电流落后于电源电势，母线电压与电源电势基本同相。但在串补系统中，如从电源到保护安装处的感抗大于容抗，当靠近串补处发生故障时（如图1-1中F1点故障），将导致 加在继电器上的电压相位和电源电势相差180°，即保护丈量的电压将发生反向。在故障序网图中，也会发生电压反向。 图1-1 简易的串联补偿电路系统 间隔保护或方向保护的电流方向不会因串补而改变。这种电压方向的变化将对保护动作的正确性产生影响，但对不以丈量故障电压为参考量的保护（如电流差动保护），则不会造成影响。 1.2.2电流反向 在串补线路上，以线路始端母线电压为基准，线路短路电流可能超前于电势，相位变化约180°，即发生电流反向。当电源负序阻抗小于电容容抗时，保护测得的负序电流也将反方向。以电流为参考量的保护，如间隔保护、方向保护、电流差动保护，在电流发生反向时，正常的选择性将受到影响。 1.3串联补偿电容对典型继电保护的影响 1.3.1串联补偿电容对间隔保护的影响
ICS 备案号：Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 P Q/CSG— 代替Q/ — 串联电容补偿装置保护技术规范 Technical Specification for the Protection of Fixed Series Capacitor 20 - - 发布20 - - 实施 中国南方电网有限责任公司发布
Q/CSG— 目次 前言............................................................................. II 1范围. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 5基本技术要求 (2) 6保护配置 (3) 7保护功能 (4) 8配合要求 (5) 9组屏及二次回路要求 (6) 附录A (8) 附录B (9) I
Q/CSG— II 前言 本技术规范是按照《关于下达2013年技术标准修编计划的通知》（南方电网设备[2013]23号文） 的安排，根据GB/T 1.1-2009相关规则编制。 本技术规范对网内串联电容器补偿保护装置的配置原则、技术要求及相关的二次回路进行规定，以进一步提高现场作业标准化水平，降低继电保护现场作业风险，减少继电保护“三误”事故本技术规范由南方电网公司系统运行部归口。 本技术规范主要起草单位：中国南方电网有限责任公司系统运行部、南京南瑞继保电气有限公司、超高压输电公司、南方电网科学研究院、中电普瑞科技有限公司、中南电力设计院、广东省电力设计研究院、西南电力设计院。 本技术规范主要起草人员：黄佳胤、朱韬析、丁晓兵、王德昌、周启文、田庆、李明、宋阳、李甲飞、吴向军、李倩、伦振坚。
电力系统电压与无功补偿 交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。 2、无功功率按电路的性质有正有负，Q为正值（感性）时表示吸收无功功率，Q为负值(容性)时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f ＞0，Q为正值。而在容性电路中，电流超前于电压，f < 0，Q为负值。这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。 3、输电线路电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。因此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知，要改变电压损耗有两种办法。
（1）改变元件的电阻； （2）改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。 可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。适宜负荷不断增加的农村地区采用。 而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗，在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国，220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。采用分裂导线，降低线路电抗，不仅仅减少了电压损耗，而且有利于电力系统的稳定性，能提高线路的输电能力。 减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时，电感电压与电容电压在相位上正好差180 串联电容器补偿，现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上 4、除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外，改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。即改变表达式中的P和Q的大小，在满足负荷有功功率的前提下，要改变供电线路、变压器传输的有功功率，是比较困难的，常常是不可能的。因此，改变线路、
防止串联电容器补偿装置和并联电容器装置事故重点要求1.1防止串联电容器补偿装置事故 为防止串联电容器补偿装置（以下简称串补装置）事故，应严格执行《电力系统用串联电容器》(GB/T6115)及其他有关规定，并提出以下重点要求： 1.1.1应进行串补装置接入对电力系统的潜供电流、恢复电压、工频过电压、操作过电压等系统特性的影响分析，确定串补装置的电气主接线、绝缘配合与过电压保护措施、主设备规范与控制策略等。 1.1.2应进行串补装置接入对线路继电保护、线路不平衡度等的影响分析，应确定串补装置的控制和保护配置、与线路继电保护的配合方式等措施，避免出现系统感性电抗小于串补容性电抗等继电保护无法适应的串补接入方式。 1.1.3应进行串补装置接入对发电机组次同步振荡的影响分析，判断发电机组是否存在感应发电机效应、扭矩互作用或扭矩放大，并确定抑制次同步振荡的措施。 1.1.4应通过对电力系统区内外故障、暂态过载、短时过载和持续运行等顺序事件进行校核，以验证串补装置的耐受能力。 1.1.5电容器组 1.1.5.1串联电容器应采用双套管结构。 1.1.5.2串联电容器绝缘介质的平均电场强度不宜高于
57kV/mm。 1.1.5.3单只电容器的耐爆容量应不小于18kJ，电容器的并联数量应考虑电容器的耐爆能力。 1.1.5.4串联电容器应满足《电力系统用串联电容器第1部分：总则》(GB/T6115.1-2008)第5.13条放电电流试验要求。 1.1.5.5电容器之间的连接线应采用软连接。 1.1.5.6电容器组接线宜采用先串后并的接线方式。 1.1.5.7电容器组不平衡电流应进行实测，且测量值应不大于电容器组不平衡电流告警定值的20%。 1.1.5.8运行中应特别关注电容器组不平衡电流值，当确认该值发生突变或越限告警时，应尽早安排串补装置检修。 1.1.6金属氧化物限压器(MOV)的能耗计算应考虑系统发生区内和区外故障（包括单相接地故障、两相短路故障、两相接地故障和三相接地故障）以及故障后线路摇摆电流流过金属氧化物限压器过程中积累的能量，还应计及线路保护的动作时间与重合闸时间对金属氧化物限压器能量积累的影响。金属氧化物限压器外部应完整无缺损，封口处密封应良好；硅橡胶复合绝缘外套伞裙应无破损或变形。金属氧化物限压器绝缘基座及接地应良好、牢靠，接地引下线的截面应满足热稳定要求；接地装置连通应良好。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910170283.7 (22)申请日 2019.03.07 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518001 广东省深圳市罗湖区深南东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 汪清 张华赢 艾精文 李艳 李成升 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 熊文杰 唐清凯 (51)Int.Cl. H02J 3/32(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 9/06(2006.01) (54)发明名称 电压暂降补偿装置和系统 (57)摘要 本发明涉及一种电压暂降补偿装置及系统。 该电压暂降补偿装置包括整流单元、升压单元、 逆变单元、储能单元及控制单元。当未发生电压 暂降时，供电网中的市电经整流单元、升压单元 和逆变单元输出高质量的标准正弦波，有利于用 电器的正常工作；当电压暂降时，控制单元控制 储能单元代替供电网提供电能，从而避免用电器 受电压暂降的影响。该电压暂降补偿装置可以使 用电器避免受电压暂降的影响，从而提升用户体 验效果。权利要求书2页 说明书10页 附图3页CN 109888807 A 2019.06.14 C N 109888807 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109888807 A 1.一种电压暂降补偿装置，其特征在于，所述电压暂降补偿装置电性连接于供电网与用电器之间，所述供电网用于输出市电；所述电压暂降补偿装置包括： 整流单元，与所述供电网电性连接，以将所述市电转换为直流电并输出； 升压单元，与所述整流单元电性连接，用于对直流电进行升压并输出； 逆变单元，电性连接于所述升压单元与所述用电器之间，以将所述升压单元输出的直流电转换为交流电并输出至所述用电器； 储能单元，电性连接于所述整流单元与所述升压单元之间的支路上，以获取所述整流单元输出的直流电，并向所述升压单元输出直流电； 控制单元，与所述储能单元电性连接，以控制所述储能单元获取直流电或输出直流电。 2.根据权利要求1所述的电压暂降补偿装置，其特征在于，还包括： 第一隔离单元，电性连接于所述供电网与所述整流单元之间，以对所述市电进行电气隔离； 第二隔离单元，电性连接于所述逆变单元与所述用电器之间，以对所述用电器进行电气隔离。 3.根据权利要求2所述的电压暂降补偿装置，其特征在于，所述第一隔离单元与所述整流单元之间还电性连接有开关单元，以控制所述第一隔离单元与所述整流单元之间的电路通断；所述开关单元还与所述控制单元电性连接，以受所述控制单元控制。 4.根据权利要求3所述的电压暂降补偿装置，其特征在于，还包括： 电压检测单元，电性连接于所述第二隔离单元与所述用电器之间，以对所述第二隔离单元输出的电压进行检测；所述电压检测单元还与所述控制单元电性连接，以向所述控制单元传递电压检测信息；所述控制单元根据所述电压检测信息控制所述储能单元和所述开关单元。 5.根据权利要求1至4任意一项所述的电压暂降补偿装置，其特征在于，所述储能单元包括蓄电池和与所述蓄电池电性连接的电池管理器，所述电池管理器电性连接于所述整流单元与所述升压单元之间的支路上； 所述控制单元与所述储能单元的电池管理器电性连接，以控制所述储能单元获取直流电或输出直流电。 6.根据权利要求1所述的电压暂降补偿装置，其特征在于，所述升压单元包括正极输入端和负极输入端；所述整流单元与所述升压单元的正极输入端和负极输入端电性连接； 所述整流单元包括电性并联的第一整流电路、第二整流电路和第三整流电路；所述第一整流电路、第二整流电路和第三整流电路分别与所述供电网的A相、B相和C相电性连接； 所述第一整流电路包括电性串联的第一二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极和所述第四二极管的负极电性连接；所述供电网的A相电性连接于所述第一二极管的正极和所述第四二极管的负极之间； 所述第二整流电路包括电性串联的第二二极管和第五二极管，所述第二二极管的正极和所述第五二极管的负极电性连接；所述供电网的B相电性连接于所述第二二极管的正极和所述第五二极管的负极之间； 所述第三整流电路包括电性串联的第三二极管和第六二极管，所述第三二极管的正极和所述第六二极管的负极电性连接；所述供电网的B相电性连接于所述第三二极管的正极 2
在理性负载两端并联电容器，这是电网最常用的无功补偿办法，也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求，依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大，频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染，由于电容器的容性阻抗特性，将对谐波电流起到放大作用。风险的过电流必将对电气设备产生不良影响，严重时常常还会形成设备的损坏。 为防止谐波对补偿安装的影响，则在电容器回路采用串联电抗器的措施，这既不影响电容器的无功补偿作用，又能抑止高次谐波。所以在补偿电容器回路串联电抗器，具有抑止高次谐波，限制合闸涌流的效果。 但是运转理论标明，电容器回路串联电抗器后，在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压，以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响，现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。 1电容器回路串联电抗器的益处 1.1限制合闸涌流 无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流，这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态，流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态，回路阻抗很小，故而会产生很大冲击涌流。 GB50227—95《并联电容器安装设计标准》中合闸涌流的计算式为： 式中： Ie——电容器组额定电流; XC——电容器组一相容抗值 Xs——电容器组与电网间电抚值 Sd——合闸点系统的短路容量 Qc——电容器组容量 合闸涌流倍数
，K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大，普通为3——10倍。 电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为： K值时随母线短路容量的增大，或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小，故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。 1.2抑止高次谐波 当补偿电容器接入处电网存在谐波时，电容器对n次谐波的容抗降为XC/n，系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。电网存在有n此谐波时，假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后，使流过电容器电流骤增，其过电流将危及电容器的平安。此时，谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压，此过电压将影响电容器运用寿命。 在补偿电容器回路串联电抗器后，能有效避开谐振区，从而起到抑止高次谐波作用。 当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时，其自振频率为： 电网存在高次谐波时，当n>n0时其阻抗呈理性，对等效网络有明显的抑止休博作用。 但在n 运转理论标明，如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流，应选择0.2~2%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。电抗器应串联在电容器组的电源侧，其抑止谐波效果会更好。 2串联电抗器存在的弊端 2.1电容器投切时产生过电压 在并联电容器组的回路中串联的电抗器，特别是线性电抗器，或是质量因数较高电抗器，在断路器投切电容器时都会产生过电压，因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃，均会增加过电压产生的几率和倍数。故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流，不发作重燃的开关，以防止操作时产生过电压。
无功补偿来源和电压调节设备 1）同步发电机：同步发电机是电力系统中最重要的无功补偿设备。往往依照不同系统条件和不同的安装位置，根据需要选择不同的发电机额定功率因数。位于负荷中心附近的发电机组，宜于有较大的送出无功功率的能力，可以供应正常负荷的部分无功功率需求外，还可以在正常时保留一部分作为事故紧急储备，非常重要。 至于送端电厂的发电机组，特别是远方电厂，由于无功功率不宜远送的规律，它发出的无功功率主要用以补偿配出线路在重负荷期间的部分无功功率损耗，实现超高压网无功功率的分层平衡。功率因数一般都较高。例如，巴西伊泰普水电.站中，有9台765MW勺机组接在交流侧，经900km 765kV交流线路到受端，机组的额定功率因数选为0.95，另9台7机通过直流线路到受端，其额定功率因数选为0.85，因为前者只需要补偿线路，后者还需要补偿换流站的无功（换流站的无功需求相当大）。 反过来说，接到超高压电网特别是位于远方的发电机组需要具有 适当的进相运行能力（吸收无功），使能在系统低负荷期间，吸收配出的超高压线路的部分多余无功功率，以保持电厂送电电压不超标。这点在工程实践中往往是一个后备方案，即机组的进相运行来调整电压。我国一般现在
机组都会做进相运行试验。 2）输电线路：输电线路既能产生无功功率（由于分布电容）又消耗无功功率（由于串联阻抗）。当沿线路传送某一固定有功功率，线路上的这两种无功功率适能相互平衡时，这个有功功率，叫做线路的 “自然功率”。这点应该是较为基本的认识，所以有功潮流大的线路，无功消耗也大，自然产生较少无功；空载线路也最容易贡献无功，从而抬升电压。尤其是500kV层面小负荷方式下容易无功剩余。
应用案例 克莱斯勒发动机厂 这个主要的克莱斯勒工厂，专门生产各种克莱斯勒汽车使用的2.7升和3.5升发动机。问题 克莱斯勒汽车公司的自动化设备和装配生产线每年意外停工12到20次，被称之为“神秘事件”。工厂管理人员怀疑是电源的问题。由于对生产的严重影响，问题反映到州长办公室，于是公用事业公司被要求提供有保障的电源。公用事业官员解释说，更好的电源可能耗资数百万，并且不能解决真正的问题—电压暂降。于是，我们被邀请来与公用事业官员一起确认和解决这个问题。 解决方案 第一阶段：四个智能传感器安装在工厂的四个主要电气支路上，监视电源流动并确定任何电压暂降事件和非计划停机之间的相关性。通过一个短时间测试收集到的数据，我们证实电压暂降原因是造成生产停顿的问题。 第二阶段：一个100安培的ProDySC电压暂降补偿装置安装在了2.7升发动机的装配生产线。这项应用于一个组装线上的试验系统达到了DySC的能力应有的效果：消除电压暂降并保障生产线正常工作。 结果 2.7升发动机装配线上的ProDySC已运行两年多，在此期间，该生产线从未经历意外停机时间。而其它未安装ProDySC电压暂降补偿装置的生产线，则保持平均每年12-20％的意外事件。 哈雷-戴维森 哈雷-戴维森动力传动公司是大型制造复合体的一部分，分别坐落在两个分开的场所。动力传动公司生产发动机和变速器部件，再配送至装配车间以生产摩托车。这是一个关键的工序——如果没有动力传动，就没有装配，就没有分配和销售。整个活动就会嘎然而止。 问题 动力传动公司使用大量的CNC（数控机床）用于重型金属铣削和部件制造。设备经理了解电压暂降会影响泵，其又反过来影响液压系统。最终结果：设备处于休眠状态，停顿的业务，以及大量的部件损坏和浪费。 解决方案 在提供了有说服力的原因后，工厂高层管理人员与我们合作，制定了最佳的解决方案。哈雷戴维森电源由一个主配电盘柜分别向工厂里的四个分支盘柜供电，所以安装了四台MegaDySC（1200和2000安培），保护每个主要分支再受电压暂降影响。 结果 安装我们的产品后成功地减少了意外停机时间和生产损失，为此哈雷戴维森将我们的合作上升为战略伙伴关系。当他们的业务增加了25％的产量时，另外四台MegaDySC被列为新安装的组成部分。DySC也被添加安装在其他工厂的地点，以保障生产。 通用磨坊食品公司 通用磨坊食品公司，经营一些世界上最著名的食品品牌，包括贝蒂克罗司克，哈根达斯，皮尔斯伯里，绿巨人，老帕索和麦片。这个品牌组合包括100多家著名的美国品牌，以及世
《电力系统串联电容补偿装置系统设计标准》 编制大纲及分工 范围【王宇红、戴朝波】 本标准适用于220kV及以上电压等级的电力系统串联电容补偿装置(以下简称串补装置) 新建工程的系统设计。对于改造工程可以参照本标准的相关部分执行。 本标准规定了串补装置的系统研究和设计内容，对串补装置部件、子系统和相关的设计提出基本要求。 每个串补工程均有其特殊性，应针对具体工程条件和要求使用本标准，必要时应做相应的补充。 除非有特殊要求，否则，串补装置的部件参见该部件的国家标准。 规范性引用文件【王宇红、戴朝波】 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。对不同的规范性引用文件中存在不同规范时，按照国标、行标、IEC、IEEE顺序来定。 GB 311.1-1997 高压输配电设备的绝缘配合 GB 1984-89 交流高压断路器 GB 1985-2004 高压交流隔离开关和接地开关 GB 10229-88 电抗器 GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求 GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T 15291-1994 半导体器件第6部分晶闸管 GB/T 6115.1-1998 电力系统用串联电容器第1部分：总则-性能、试验和额定值-安全要求-安装导则 GB/T 6115.2-2002 电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用 保护设备 GB/T 6115.3-2002 电力系统用串联电容器第3部分：内部熔丝 GB/T 7424.1 光缆第1部分：总规范
GB/T 4703-2001 电容式电压互感器 GB 1207-1997 电压互感器 GB 1208-1997 电流互感器 GB 311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB/T 311.7 高压输变电设备的绝缘配合使用导则 GB 772-1987 高压绝缘子瓷件技术条件 DL/T 553-94 220V～500kV电力系统故障动态记录技术准则 DL/T 723-2000 电力系统安全稳定控制技术导则 DL/Txxxx-200x 柔性输电术语 IEEE Std 824TM-2004 IEEE Standard for Series Capacitor Banks in Power Systems IEC 60143-2:1994 Series capacitors for power systems-Part 2: Protective equipment for series capacitor banks IEC 60143-3:1998 Series capacitors for power systems-Part 3: Internal fuse IEC 60071-1:1993 Insulation Coordination-Part 1: Definitions, Principles, and Rules. IEC 60071-2:1996 Insulation Coordination-Part 2: Application Guide IEC 60099-4:2004 Surge Arresters-Part 4: Metal-Oxide Surge Arresters without Gaps for AC systems. 其余待补充。 术语和定义【刘昊、戴朝波】 直接引用电力行业标准《柔性输电术语》。首先引用最常用的固定串补装置术语，然后补充可控串补装置的术语。 术语列表在撰写标准内容时补充。 …… 说明本标准的采用缩写在撰写标准内容时补充。 TPSC thyristor protected series capacitor TSC thyristor-switched capacitor TSR thyristor-switched reactor
详解电网无功补偿与电压调节 无功对于电网系统设计来说，肯定是非常非常重要的了，这块其实内容很多，就做一个简单的梳理总结，有一些工程实践中的认识，希望可以互相印证。无功对应电压，有功对应频率，应该是一个比较普遍大概的认识，当然没错。所以无功补偿和电压调节是密不可分的，也是调度考核的重要指标。 一、无功补偿概述和原则 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。 电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件，首先是一些重要原则当然很多是国网的原则，虽说要摆脱国网思路束缚，但是有些好东西还是要保留。 分层分区补偿原则：有鉴于经较大阻抗传输无功功率所产生的很大无功功率损耗和相应的有功功率损耗，电网无功功率的补偿安排宜实行分层分区和就地平衡的原则。所谓的分层安排，是指作为主要有功功率大容量传输即220--500 kV电网，宜力求保持各电压层间的无功功率平衡，尽可能使这些层间的无功功率串动极小，以减少通过电网变压器传输无功功率时的大量消耗;而所谓分区安排、是指110k V 及以下的供电网，宜于实现无功功率的分区和就地平衡。 电压合格标准：
500kV母线：正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的+10%;最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压调节。 发电厂和500kV变电所的220kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压0～+10%;事故运行方式时为系统额定电压的的-5%～+10%。 发电厂和220kV变电所的110kV～35kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为相应系统额定电压-3%～+7%;事故后为系统额定电压的的±10%。 带地区供电负荷的变电站和发电厂(直属)的10(6)kV母线：正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0～+7%。 无功补偿配置原则：各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%,并满足主变最大负荷时，功率因数不低于0.95。 以上只是大概的比例估计，具体工程的变电站的无功配置是需要通过计算的，计算分不同运行方式(针对容性和感性)，无功计算一般是有无功交换的整个区域一
动态无功补偿装置SVG应用吕定培 发表时间：2019-04-28T09:25:47.780Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：吕定培[导读] 摘要：随着科技的进步，我国电力工程各项技术也在不断完善，为了提升电气设备和电网的运行质量、提升产品质量，可以使用 SVG设备。 东方汽轮机有限公司四川德阳 618000 摘要：随着科技的进步，我国电力工程各项技术也在不断完善，为了提升电气设备和电网的运行质量、提升产品质量，可以使用SVG 设备。SVG由检测、控制运算、补偿输出三个模块组成，能够提高功率因素，SVG能够在电网处于感性时发出容性电流，进而抵消与之相反的无功电流。本文主要就动态无功补偿装置SVG的应用进行了相关的介绍。 关键词：动态无功补偿装置；SVG；设备应用 随着电力工程的不断发展，为了满足人民的生活和生产需求，确保我国各个电气设备的运行安全，提升我国电能质量是必不可少的。所谓电能质量，就是优质供电，其中包括用电、电流、供电、电压四个方面的质量。常见的电能质量类型包括暂态扰动、RMS扰动、稳态变化等。一方面，电能质量可能会引发机械损坏等破坏性危害，严重时甚至会造成人员伤亡；另一方面，电能质量会导致电气设备出现效率降低、功率变化等性能指标的变化。所以，提升电能质量十分重要。为此，可以采用SVG动态无功补偿装置，减少各类电能质量问题。 一、动态无功补偿装置SVG的组成与关键技术 （一）SVG组成 SVG的核心为三相大功率电压逆变器，其能够使输出电压同频且同相于系统侧电压，可以对输出电压和系统电压幅值进行调整，进而确定无功功率的性质，如果其没有系统侧电压幅值大，会输出感性无功，反之则输出容性无功。利用电抗器将自换相桥式电路串联在电网上即SVG，通过电抗器对其交流侧输出电压幅值进行调节，控制交流侧电流以满足电路收发的无功电流需求，最终实现动态无功补偿的应用作用。 （二）SVG关键技术 SVG的组成部分包括启动柜、控制柜、功率柜等多个部分。其中，启动柜主要由三个部分构成，分别是软启动电阻、避雷器和接触器。IGBI交流装置时功率柜的核心装置，其能够改变直流电压，使其成为交流电压，并对其频率、相位等进行控制，最后实现无功调节和滤波的功能作用。控制柜可以对综合系统进行控制和保护，能够对电压、无功变化进行快速检测，并计算无功容量的需求量，根据计算结果进行触发脉冲产生和分配，可以分层级保护成套装置。此外，监测单元也是十分重要的组成部分，其能够实现系统采集和系统状态、装置运行状态监测，具有远程通讯功能，能够时刻传输监测结果。 目前，大部分SVG都采用链式结构，串联多个两电平H桥电路，实现电压的叠加。如果电压达到10kV，那么就需要链接12各两电平逆变器模块来组成一相链接。与传统技术相比，该结构能够省略多重华连接变压器，一方面缩减了占地面积，节约了装置成本。另一方面，避免了剩磁和饱和非线性引发的装置过电压、过电流等问题。如果接入系统被干扰，该电路可以实现分享控制，进而满足电压需求，起到提供电压支撑的作用。此外，链式结构对功率器件开关频率的降低有很大帮助，进而缩减消耗，使输出电压与正弦波更加接近。SVG的谐波输出较少，高次谐波仅占据了一部分，与IEEE-519（即《电源系统的谐波控制的推荐实施规范和要求》）中的标准要求相符。 二、动态无功补偿装置SVG的应用 （一）电力能源质量解析 电力能源质量主要存在三方面的问题：首先，电压偏差。电压偏差很容易导致电压暂降、中断等问题，是现代电网的常见问题；其次，三相电压允许不平衡度。《电能质量一三相电压允许不平衡度》规定，公共连接点负序电压不平衡度要小于2%，短时间内要小于4%，单个用户限值1.3%，短时间内要小于2.6%；最后，功率偏差。50Hz是我国电力系统的规定频率，其频率片场在±0.2Hz范围内，如果系统容量小，偏差可以稍微扩大，在±0.5范围内。对于系统大小界限并没有明确规定，可以根据实际情况进行分析和判断。供电局可以存在供电频率的偏差。如果电网容量≥300万kw，则偏差范围为±0.2Hz。如果＜300万kw，则范围在±0.5Hz之内。 （二）工程描述 高压设备变压器110kV/10kV，25000kVA，10kV高压设备和数量如下表所示： （三）负荷情况 从目前的情况来看，变压器工作会消耗大量容性无功，所以对容性无功的需求量较大，无功补偿设备采用的是110kV母线补偿设备，此设备缺少经济性和合理性，无功补偿应该在10kV侧进行。 （四）方案设计 根据实际用电情况对动态无功补偿设备方案进行筛选，安装高压动态无功补偿装置即SVG于10kV降压器侧面，利用SVG满足动态无功补偿的需求。该设备能过提升系统电能质量、加大功率因素，是电网更加稳定，能源消耗降低，进而节约运营成本，增加电力企业的经济效益。对设备成本等各项因素进行综合性考虑，可以采用部分固定补偿器装置5000kvar。
南昌大学实验报告姓名：孔令飞学号：6100310012 班级：电力系统101班试验四输电线路串联电容补偿装置仿真 一、试验内容 1. 原始数据： 6台350MVA的发电机通过一条单回路600km的输电线路与短路容量为30000MVA的系统相连。输电线路电压等级为735kv，由两段300km的线路串联组成，工频为60Hz。 为了提高线路输送能力，对两段300km的线路L1和L2进行串联补偿，补偿度为40%，两段线路上均装设330Mvar的并联电抗器，用于限制高压线路的工频过电压和操作过电压。仿真模型见Simpowersystem库demo子库中的模型文件power_3phseriescomp。 2. 试验要求： （1）对系统进行稳态分析 （2）频率分析 更改系统图，用三相电源模块代替简化同步电机模块，同时添加阻抗测量模块得到一相阻抗的依频特性。根据依频特性得到系统的振荡频率。 （3）对系统进行暂态分析 1）仿真得出线路1发生各种短路故障时的相关波形，并对波形进行比较分析。2）仿真得出母线B2发生故障时的相关波形，并对波形进行分析。 二、对原始数据的分析与仿真 6台350MVA的发电机通过一条单回路600km的输电线路与短路容量为30000MVA的系统相连。输电线路电压等级为735kv，由两段300km的线路串联组成，工频为60Hz。 为提高线路输送能力，对两段300km的线路L1和L2进行串联补偿，补偿度为40%，两段线路上均装设330Mvar的并联电抗器，用于限制高压线路的工频过电压和操作过电压。 串联电容补偿装置有串联电容器组、金属氧化物变阻器（MOV）、放电间隙和阻尼阻抗组成。如图：
敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施 发表时间：2018-08-13T15:58:52.753Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：葛凯梁1 钟明祥2 王学思3 [导读] 摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。 （国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市 315000）摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。因此，在本文中，笔者将针对这四种工业当中常出现的电压暂降率负荷情况，进行针对性的原因分析并提出针对性的预防措施，希望能为广大工作者提供参考。 关键词：敏感用户；电压暂降；甩负荷；原因及预防 1.前言 当然，甩负荷事件并不是偶然发生的，自从2014年底，我国多地就已经发生了低压甩负荷事件，不仅仅为社会造成了极大影响，而且还引起了巨大的经济损失。引起第二次复合的原因有很多，最常见的是因为系统短路，或者是雷击，或者是大容量感应电机突然间启动导致。针对以上几点原因，再坚固的网架结构也不能够避免，因此电压暂降问题，也引起了越来越多的学者专家关注。如何能在保证电力条件的情况下，让电力供应保持持续和优质，成为了一项急需解决的问题。 2.电压暂将甩负荷出现的原因 当传统工业电网在运营过程当中出现电压暂降时，受到影响的主要是电子类设备，这些设备将无法正常工作，进而影响到由这些设备所控制的工业生产流程。而在传统工业当中，引起电压暂降敏感负荷，主要是由以下几个行业所造成的，其中分别是电解铝，钛合金，碳化硅，电石，晶硅，钢铁以及水泥。这几个行业在实际运营以及生产过程当中，都可能会引起电压暂降甩负荷问题。要不要个行各业的企业具有不同的生产特点，以及生产工业，所以导致的电压暂降以及甩负荷现象表现出都大不相同。在下文将对这些行业引起电压增加甩负荷的原因进行详细分析。 对导致电压暂降敏感负荷发生的机理以及发展的程度进行分析，对于工厂内电气设备的改进和对电压暂降，敏感负荷采取抑制性措施，都具有非常重要的作用。根据调查的情况，我们可以知道，电压暂降对于敏感用户所产生的影响机理在很大程度上都是相同的，而造成电压暂降甩负荷所出现的原因，主要可以分为以下四种：第一种是用户使用400伏进线断路器，当断路器失压动作出现跳闸的时候，就很可能造成低压甩负荷现象。第二种情况是工厂能使用D低压辅机对回路交流接触器进行控制，而因为辅机的原因出现控制失误，导致失压跳闸，这时候接触器没有能够按时复归，使电机出现了停运的情况。第三种情况是，设备软件启动装置自身失压保护动作出现，使电机出现了停运的状况。第四种情况下，工厂内设备安装的变频调速器，只能够判断设备是否出现电压跌落，当设备出现跌落时，变频调速器就会判定出现了异常动作，进而应该立刻停止工作，也就是跳闸。 对于电压暂降，变电站能够通过电网电压波动所产生的影响，而感受到出现故障的部位。出现这样的故障是一般会形成多次电压波动冲击，而每次冲击又保持在毫秒级，并且整个事件过程不会超过两秒。在工厂内使用最多的是低压400伏系统，对这种系统来说，其电机自身存在保护逻辑，这个逻辑需要特定动作来进行处罚。而跳闸是因为电机内存在的控制回路内部交流接触器欠励跳闸，这种跳闸将会导致电机出现跳闸。按照国家标准，在启动器中所安装的，或者是进行单独使用的电磁式接触器，在其控制电压的85%和110%内，在任何数值都能够可靠闭合，而接触器所释放和能够完全断开时电压的极限值是额定控制电压的20%-75%之间。在电压暂降甩负荷事件当中，出现电压暂降的电压跌落幅度可能会达到接触器控制电源电压的50%，因为电压跌落幅度较大，已经达到了用户欠压脱扣和低压保护动作所规定的电压值。首先用户的欠压脱扣和低电压保护动作并没有延时瞬时动作，所以就会导致水循环以及空压机等负荷停止运转，进而导致其他关联的生产负荷设备都出现运行停止运转的状况。由此可以看出，当交流接触器控制的范围越大，将出现电压暂降甩负荷情况时，会影响到更多数量的设备，导致的影响也就越大。 3.预防措施 为了能够对电压暂降甩负荷事件进行预防以及防治，需要采取以下措施： 3.1对400V系统进线断路器进行改造 对进线断路器进行改造，现在最主流的一种方法就是在进线侧增加动态电压恢复器，这种方法是现如今国内外都采用的一种普遍方法。通过这种装置能够对动态以及稳态电压所出现的各种波动，例如跌落，浪涌，闪变等进行有效的补偿控制。当敏感负荷增加动态电压恢复器之后，若出现电压骤降现象，在1/4个周期内，该装置就能够对骤降情况进行及时的应对，保证电压达到系统所需要的水平。还有一种方法是对400伏系统总进线断路器进行改造，采用这种方法进行改造，主要是针对三种智能断路器，分别是欠压以及不欠压脱扣功能断路器，另一种是失去压瞬时脱扣断路器。 3.2对交流接触器进行改造 在现场当中，低压电机控制工作运用了非常多的交流接触器，这些接触器在电网出现波动的情况下，会出现跳闸，这些跳闸现象会导致敏感用户的辅机叫刘艳娟，并关联主设备出现跳闸现象，导致整个生产线出现停止运营的。对交流接触器进行改造第一种方法是对其控制回路进行改造。因为在现场，你所使用的是400伏系统的交流电源，当电网出现波动情况时，控制电源也会出现波动，进而导致控制回路的交流接触器出现跳闸的现象，当电压重新恢复之后，许多电机设备还需要进行重新启动，需要几长时间进行恢复，不能够满足生产线继续运行的要求，最终导致主设备停止运转。若是控制电源所选择的电源是不间断电源，那么利用置电源进行供电，当整个电网出现电压波动的时候，控制电源并不会出现波动。为了能够保证在实际的运行过程当中，电机的主要回路在进行长时间的低压运行状态下当出现问题时，能够及时断开，需要增加继电器对主回路电压进行监视。当主回路电压出现异常状况时，低压继电器开始工作，进行延时调整。第二种状况是对带低压延时脱扣功能的接触器进行更换。具有低压延时脱扣电功能的接触器，能够在雷击或者是短路重合的状况下，使供电系统瞬间失去电压，而且失去电压的时候又不脱扣，当停电时间超过一定限度时，电源电压会降低到接触器维持电压限度以下，这时接触器的主触控头，会出现延时释放的现象，使正在电压波动的时候接触器不会发生脱扣的现象，保证个设备能够在平板电源状态下进行生产活动。 3.3对变频调速器系统进行改造
电网的无功补偿与电压调整 1、输电网的无功补偿与电压调整 输电网多数无直供负载，一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路，有串联补偿（又称纵补偿）与并联补偿（又称横补偿）之分。电压支撑则多用于与地区受电网络连接的输电网的中枢点。 1.1电抗器补偿 电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备，用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率，以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择，其补偿度（电抗器容量与线路充电功率之比）国外统计大多为70-85，个别为65，一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两端，且不设断路器。 1.2串连电容补偿 串联电容用来补偿输电线路的感抗，起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成，并联支数由线路输送容量而定，串联个数则由所需的串联电容补偿度（串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比）而定。串联电容补偿一般在50以下，不宜过高，以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时，也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。 1.3中间同步或静止补偿 在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，利用这些装置的无功调节能力，在线路轻载时吸收线路充电功率，限制电压升高；在线
路重载时发出无功功率，以补偿线路的无功损耗，支持电压水平，从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点，若设在线路首末端，则调节作用消失。 输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网 相联的枢纽点，常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置，或者二者都有，以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。 电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来，国内外均注重静止补偿装置的应用。 2、配电网的无功补偿与电压调整 以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。 2.1相位补偿亦称功率因数补偿 用电电器多为电磁结构，需要大量的励磁功率，致使用户的功率因数均为滞相且较低，一般约为0.7左右。励磁功率——滞相的无功功率在配电网中流动，不仅占用配电网容量，造成不必要的损耗，而且导致用户电压降低。相位补偿是以进相的无功补偿设备（如并联电容器）就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率，减少在配电网中流动的无功功率，降低网损，
串-并联补偿式UPS串联变换器研究 串-并联补偿式UPS串联变换器研究 类别：电源技术 0 引言现代工业的发展对电能质量的要求越来越高，如何为电力用户提供安全可靠的绿色电源是目前电源领域研究的热点。UPS 作为一种不间断供电设备, 是改善电能质量的重要措施之一，也是关键设备得以正常运行的重要保证。目前U PS 的结构有后备式、在线式、三端口在线互动式及双变流器串- 并联补偿式等几种类型。其中双变流器串- 并联补偿式既可以补偿非线性负载中的无功电流及谐波电流，同时还可以补偿电源电压的谐波及基波偏差，具有综合的电能质量调节能力，是最近才出现的一种新型UPS目前国外A PC 公司有这种实物产品，国内还处于理论研究阶段。本文介绍了双变流 器串- 并联补偿式的工作原理，在此基础上讨论串并联补偿式U PS 串联变换器的控制方法，并通过仿真验证了系统的工作特性，结果表明所提控制策略的正确性，所研究的串并联补偿式UPS 串联变换器部分能始终保证电网输入电流总畸变率约 3 % ，输入功率因数接近于1 的系统性能，证实了其改善电网侧电能质量的有效性。1 双变流器串- 并联补偿式UPS 工作原理图 1 给出了双变换器串并联补偿式UPS的原理,图中变流器I、U都是双向SPWM AC DC变换器，其直流侧接蓄电池，变流器I经电感L1、电容C1和变压器Ts , 输出电压△v( 电流I s) 串接在电源电压、v s 和负载电压vL 之间，称之为串联补偿变换器。其输出的补偿电压由两部分组成：△v = △ v 1+ △v h ， Uh为谐波补偿电压，它与交流电源中的谐波电压vsh大小相等，△ vh =vsh ，但方向相反; △ v1 为基波电压补偿量，补偿电源电压的基波分量vs l 与负载电压额定值vR的偏差，所以变流器I提供的补偿电压厶v既抵消了电 源电压vs 中的谐波vsh ，又补偿基波电压vsl ，使负载电压vL 成为与电源基波电压vs 同相的正弦波额定电压。图 1 双变流器串- 并联补偿式UPS 变流器U经 L2、C2滤波后并接在负载两端或经输出变压器Tp接至负载，称之为并联补偿变换器。若负载为非线性负载，则负载电流iL 由基波有功电流iLP、基波无功电流iLQ 和谐波电流iLh三部分组成。对变流器U进行实时、适当的控制，可使它输出至负载的电压为正弦波额定电压vR ，并向负载输出电流i3 = i LQ + iLh +( iLP- is ) ，其中iLQ、iLh 补偿负载无功和谐波电 流，使电源仅向负载输出基波有功电流is ，负载的有功电流iLP 由交流电源(is) 和变流器U ( i2d ) 共同提供。变流器U向负载输出的有功电流i2d= iLP- is 。在非线性负载、电源电压高于或低于额定值vR 且含有谐波电压时，系统通过这种串并联补偿变换器共同作用，可使负载电压vL 补偿到与电源电压同相的额定正弦电压vR ，同时交流电源仅输入基波有功电流is ，功率因数为1。由上述分析可知，该U PS 克服了传统双变换在线式U PS 因 输入整流部分所带来的输入功率因数较低的缺点。通常电源基波电压偏离额定值小于土15 %，因此变流器I仅补偿v % < 15V的额定电压，其容量仅为系统容量的20 % 左右。正常时市电与双变流器共同对负载供电，两变流器的最