国家标准《静止式动态无功补偿装置功能特性》(精)

静止型动态无功补偿装置（SVC）在轧机系统中的应用作者：王长波车正军金蔓辰来源：《中国科技纵横》2014年第05期【摘要】文章介绍了静止型动态无功补偿装置（SVC）原理，论述了SVC在轧机系统中的应用情况。

【关键词】 SVC TCR FC 电容器电抗器1 系统概述电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。

在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，并且可以避免造成过大的电压降，这就是无功补偿。

东北特钢集团大连基地环保搬迁项目扁钢轧机平辊驱动为两台容量分别为4200kW的同步电机，立辊驱动为四台容量分别为400kW的三相异步变频电机，辅传动（主要是辊道）驱动为三相异步变频电机，三台热锯主电机为480kW的三相异步变频电机。

变频调速的电机是典型的非线性负荷，在运行过程中会产生大量的谐波和谐间波向电网渗透，主传电机在轧制过程中还会产生无功冲击，造成电压波动和闪变，负荷的功率因数也较低，增加了供配电系统的损耗。

为减轻这些不利影响，满足国家有关电能质量标准的要求，需要在10kV母线装设一套静止型动态无功补偿装置（SVC）。

2 SVC动态补偿原理2.1 SVC动态补偿基本原理为了消除电网污染和降低电网损耗，改善电能质量，通常需采用动态无功补偿的办法。

本系统TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量，其中TCR部分采用相控电抗器+晶闸管阀组+全数字控制器+热管风冷系统形式，FC部分采用3、5、7、11次4条支路形式，SVC装置由FC装置、TCR装置及监控计算机系统三部分组成。

如图1所示，SVC装置由TCR及FC两部分组成。

（1）FC回路兼顾滤波及提供容性无功功率QFC。

静止型动态无功补偿装置SVCSVC-解决的问题SVC-原理SVC-结构组成SVC-优势SVC-技术特点SVC-技术参数SVC-典型业绩产品简介荣信电力电子股份有限公司是世界最大的高压动态无功补偿装置SVC制造商，也是中国最多的 SVC 专利技术拥有者。

专业研制开发并向国内外用户提供SVC 产品，在国内率先实现光触发的触发方式，从ETT到LTT各项技术完备。

拥有高效热管冷却和全密闭纯水冷却两种冷却方式，拥有国内一流、国际先进的 SVC 专用高压全载试验检测中心，并拥有先进的DSP全数字控制技术。

集中了国内外经验丰富的专业工程技术人员，性能价格比明显优于同类进口产品。

荣信SVC产品不仅全面替代进口，还广泛应用于宝钢、鞍钢、武钢、首钢等200余家钢铁企业，兰州铁路局、西安铁路局等电气化铁道牵引站，以及兖州矿业集团、淮南矿务局、海口电业局、包头铝业等煤炭、电力、有色金属行业，还出口到越南、泰国、土耳其、尼日利亚、巴西等国家，为意大利达涅利等国际型的工程总包公司提供SVC分包业务，用户遍及世界各地，2005、2006、2007，2008年连续四年SVC装机数量全球第一，正在运行的SVC超过800套，遥遥领先于国内同行业企业。

荣信 SVC 通过德国TUV、欧盟CE、以及瑞士SGS ISO9001 等国际认证，采用国际标准生产。

SVC-解决的问题◆电弧炉电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网产生一系列不良影响，其中主要是：■导致电网严重三相不平衡，产生负序电流■产生高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化■存在严重的电压闪变■功率因数低彻底解决上述问题的唯一方法是用户必须安装具有快速响应速度的动态无功补偿器(SVC)。

荣信SVC系统响应时间小于l0ms，完全可以满足严格的技术要求，向电弧炉快速提供无功电流并且稳定电网电压，增加冶金有功功率的输出，提高生产效率，并且最大限度地降低闪变的影响。

无功补偿装置的性能参数与指标解读无功补偿装置是一种重要的电力设备，用于管理和调整电力系统中的无功功率。

在现代电力系统中，无功功率是不可避免的，并且可能会导致诸多问题，如电压稳定性下降、效率低下、设备损坏等。

因此，无功补偿装置的性能参数与指标对于电力系统的运行和稳定至关重要。

本文将对无功补偿装置的性能参数与指标进行解读。

一、静态无功补偿装置（SVC）的性能参数与指标1. 静态无功补偿装置的基本性能参数包括无功容量、电压调制范围和响应速度等。

无功容量是指装置能够提供的无功功率大小，通常以千伏安（kVar）为单位。

电压调制范围表示装置能够在电力系统中调整电压的程度，一般以百分比表示。

响应速度是指装置从接收命令到实际调整无功功率所需的时间，常以毫秒（ms）为单位。

2. 静态无功补偿装置的指标包括无功补偿率和功率因数。

无功补偿率是指无功补偿装置所提供的无功功率与系统总无功功率的比值，通常以百分比表示。

功率因数是指电力系统中有功功率与视在功率的比值，它反映了电力系统的运行效率。

在静态无功补偿装置的作用下，功率因数可以得到显著改善，提高电力系统的效率。

二、动态无功补偿装置（DSTATCOM）的性能参数与指标1. 动态无功补偿装置的基本性能参数包括无功容量、电压调制范围、响应速度和谐波抑制能力等。

与静态无功补偿装置相比，动态无功补偿装置的无功容量通常更大，能够提供更高的无功功率。

电压调制范围表示装置对电压进行调整的幅度，响应速度表示调整电压所需的时间，谐波抑制能力表示装置对谐波电压的抑制效果。

2. 动态无功补偿装置的指标包括响应时间、跟踪能力和失控保护等。

响应时间是指装置从接收无功功率调整命令到实际调整所需的时间，它反映了装置的调节速度。

跟踪能力是指装置能否实时跟踪电力系统的无功功率需求。

失控保护是一种安全保护机制，用于防止装置失控或发生故障时对电力系统造成不利影响。

三、无功补偿装置的其他性能参数与指标除了上述提及的性能参数与指标外，还有一些其他的重要参数需要关注。

无功补偿国家标准无功补偿技术是电力系统中的一项重要技术，它可以提高电力系统的功率因数，改善电力质量，提高电能利用率，减少线路损耗，降低电力设备的温升，延长设备的使用寿命。

国家标准对无功补偿技术进行了规范，以保障电力系统的安全稳定运行。

国家标准对无功补偿设备的技术指标、性能要求、试验方法、检验规则和标志、使用说明等方面进行了详细规定，为无功补偿设备的设计、制造、安装、使用和维护提供了可靠的依据。

在实际工程中，严格执行国家标准对于保证无功补偿设备的质量和性能具有重要意义。

无功补偿国家标准的制定，是为了规范无功补偿技术在电力系统中的应用，提高电力系统的经济性和稳定性。

标准的实施，可以有效地规范无功补偿设备的技术水平，提高设备的可靠性和安全性，降低设备的故障率，减少对电力系统的影响，提高电力系统的运行效率和质量。

无功补偿国家标准的实施，对于推动无功补偿技术的发展具有积极的促进作用。

标准的制定和实施，可以促进无功补偿设备制造技术的进步，推动无功补偿设备的更新换代，提高设备的性能和质量，满足电力系统对无功补偿设备的需求，促进无功补偿技术的推广应用。

在实际工程中，要严格执行无功补偿国家标准，加强对无功补偿设备的质量监督和管理。

要加强对无功补偿设备制造企业的监督检查，提高企业的技术水平和管理水平，保证无功补偿设备的质量和性能符合国家标准的要求。

要加强对无功补偿设备安装和使用的监督管理，确保无功补偿设备的安全可靠运行，保障电力系统的安全稳定运行。

总之，无功补偿国家标准的实施对于提高电力系统的经济性、稳定性和安全性具有重要意义。

要充分认识无功补偿国家标准的重要性，加强对标准的宣传和推广，提高电力系统从业人员对无功补偿国家标准的认识和理解，推动无功补偿国家标准的全面实施，促进无功补偿技术的健康发展。

静止型动态无功补偿装置(SVC)作者：姜峰来源：《科技创新导报》2011年第20期摘要:精练炉在冶炼过程中会产生剧烈而频繁的冲击无功功率,引起母线电压波动和闪变,同时还会产生大量的谐波电流注入电力系统,引起电压畸变,并对其它负荷产生不利影响,为了解决上述问题,需在母线上安装静态型动态无功补偿装置(SVC)。

关键词:SVC装置通用硬件组成工作原理作用中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0124-011 引言在电力系统中,供电的质量指标,电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。

快速合理地调节电网无功功率,对交流电网的稳压和系统电压的调节,合理分配潮流及限制电网过电压有着十分重要的意义。

近年来,随着冶金行业、电气化铁道等的飞速发展,具有冲击特性的负荷诸如电弧炼钢炉,轧钢机等不断投入电网,导致电网功率因数下降,波形畸变,电压波动,产生谐波干扰。

为了确保电力系统的安全、稳定运行,可装备静止型无功功率补偿装置(SVC)。

目前,在电力系统中,SVC主要用于稳定电网电压,通常是按三相对称方式工作。

而工业用户中,SVC主要用于缓冲冲击性负荷及恢复电力网络有功平衡和无功补偿。

2 系统组成SVC装置主要由两个部分组成:TCR部分和FC部分。

1)TCR部分主要有TCR阀组、水冷却系统、相电抗器。

TCR阀组由并联晶闸管多个串联组成,其过电压保护采用先进的BOD器件,它与其他电子器件一起构成晶闸管二次触发回路,使晶闸管免受过电压冲击而损坏。

光电转换,自动完成各高电位电子单元循检,高压光缆传递信号。

密封循环水冷却系统提供高纯水作为TCR阀的冷却介质(水一水型)。

相控电抗器是空心、干式、铝线环氧固化户外型电抗器,线性度高,噪音小,动热稳定性好,损耗小,绝缘强度高,散热好。

相当于一个可控的感性负载,通过电子调节器和反并联连接的可控硅阀的相位控制,改变补偿电抗器的电流大小,从而达到动态无功补偿的目的。

无功补偿装置的分类及特点无功补偿装置是电力系统中用来改善功率因数的重要设备之一。

它通过补偿无功功率，提高电力系统的效率和稳定性。

根据不同的工作原理和功能，无功补偿装置可以分为静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两大类。

本文将对这两类装置的特点进行探讨。

一、静态无功补偿装置静态无功补偿装置是一种通过静态元件来实现无功功率补偿的装置。

主要有电容补偿装置、电抗补偿装置和混合补偿装置。

1. 电容补偿装置电容补偿装置采用电容器来产生无功电流，补偿电网中的感性无功功率。

它主要可以分为固定电容补偿装置和可变电容补偿装置两种类型。

固定电容补偿装置适用于无功负荷变化不大的场合。

它具有简单、可靠的特点，并且成本较低。

但是，由于负载变化时的固定补偿容量不能适应需求，可能导致补偿效果不佳。

可变电容补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于负荷波动较大的场合。

它通过控制开关和电容器的并联或串联连接来实现不同的电容量组合，从而提供灵活的无功补偿调节。

2. 电抗补偿装置电抗补偿装置主要采用电感器来产生无功电流，补偿电网中的容性无功功率。

它主要包括固定电抗补偿装置和可变电抗补偿装置两种类型。

固定电抗补偿装置适用于容性负荷变化不大的场合。

它能够稳定供电系统电压，改善电网的稳定性和功率因数。

但是由于固定电感器无法应对负荷波动，因此其补偿效果受到一定限制。

可变电抗补偿装置能够根据负荷变化自动调整补偿容量，适用于波动性负荷较大的场合。

它通过调节器件的感应度和接入方式实现电抗的动态调节，以满足不同负荷条件下的无功补偿需求。

3. 混合补偿装置混合补偿装置是将电容补偿装置和电抗补偿装置组合在一起使用的装置。

通过合理地选择电容和电抗的组合方式，可以更精确地对功率因数进行补偿。

这种补偿方式在大型电力系统中应用较多，可以提高电网的功率因数、稳定性和可靠性。

二、动态无功补偿装置动态无功补偿装置是一种根据电网运行状态实时调整补偿容量的装置。

主要包括SVG（Static Var Generator）和SVC（Static Var Compensator）。

静止型动态无功补偿装置（SVG）在城市轨道交通供电系统中的应用静止型动态无功补偿装置（SVG）可解决电力系统无功功率的补偿和谐波治理问题，已广泛应用于多个城市轨道交通的供电系统。

在分析SVG裝置工作原理和功能作用后，结合实际运行案例，提出优化建议，确保轨道交通安全高效运营。

标签：轨道交通；供电；无功补偿；SVG装置随着我国城市轨道交通的快速发展，城市轨道交通供电系统已经成为电力系统重要的用户之一。

由于轨道交通负荷是一个交直流混合的系统，运行方式比较复杂，且随着时间的变化出现较大的波动性，因此呈现出移动性、时变性、非线性等特点，导致供电系统运行过程中容易产生低功率因数、电压波动与闪变、谐波、以及三相不平衡等问题。

不仅使供电系统电能质量逐步恶化，同时谐波还会引发设备过热、运行异常和能耗损失，严重影响了供电系统的可靠性。

因此，在城市轨道交通供电系统中采用静止型动态无功补偿装置（SVG）进行电力系统无功功率补偿和谐波治理，提高供电系统的电能质量和可靠性，确保轨道交通安全高效运营。

1 SVG的基本结构原理SVG装置通常由VSC逆变器、直流电容器、连接变压器（或电抗器）、断路器及冷却系统等部分构成。

其工作原理是将自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上，通过调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流的相位和幅值，使电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现快速动态无功补偿的目的。

当采用直接控制电流方式时，由于SVG不再采用LC回路进行滤波，而是采用PWM电流控制技术进行滤波，是发出与负荷谐波大小相同方向相反的谐波与之相抵消，从而达到有源滤波的效果。

SVG等效原理图如图1所示。

将系统看作一个电压源，SVG可以看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。

SVG运行模式及其补偿特性如表1所示。

2 SVG的技术特点SVG采用了空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制策略和基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方式，结合链式结构，解决了在接入系统受到扰动时所引发的各种问题，实现了无功补偿方式质的飞跃。

10kV静止型动态无功补偿装置技术规范龙源（兴安盟）风力发电有限公司10kV TCR型静止型动态无功补偿装置（SVC）1套，主要包含以下内容：（1） TCR部分：有效补偿容量为12Mvar；主要设备包括: ①全数字控制系统一套（含控制柜、触发柜各一面）；②晶闸管阀组一套；③相控电抗器三台；④TCR控制采样用电流互感器三台；⑤控制系统与晶闸管阀组之间的专用电缆一套；⑥TCR故障自诊断系统一套V sμ，di/dt 其中阀组中晶闸管采用原装进口产品（dv/dt≥1000/≥200/A sμ）晶闸管散热采用热管散热器（俄罗斯航天技术）自然冷却，阻容吸收电容器采用德国ELECTRONICON公司原装进口产品、光纤和光发射光接收器件采用美国HP公司进口产品、控制系统采用全数字控制系统、BOD采用美国IXYS公司产品。

（2） FC部分：设置H3、H5共2组滤波通道，安装容量为17.7Mvar 补偿容量为12Mvar；主要设备包括：①滤波电抗器6台（干式、空芯、铝导体）；②滤波电容器安装容量17.7Mvar；③电容器组架（内含热镀锌骨架、防污绝缘子，母排、金具等）2套；④氧化锌避雷器6台；⑤差流互感器2台；1.1.1标准和规范应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。

DL/T672-2019《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》GB 1207-2019《电压互感器》SD 325-89《电力系统电压和无功电力技术导则》SD205-1987 《高压并联电容器技术条件》。

DL442-91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。

GB50227-95 《高压并联电容器装置设计规范》。

TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介随着国民经济的发展和现代化技术的进步，电力网负荷急剧增大，对电网无功功率的要求与日俱增。

特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。

因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。

1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6.对通信和电子设备产生干扰。

2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。

晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。

它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。

TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。

安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。

TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。

由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。

并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。

3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。

图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。

低压静止同步补偿器技术标准目录1范围 (2)2引用标准 (3)3产品功能及原理 (3)3.1 低压SVG工作原理 (3)3.2 低压SVG技术特点 (4)3.3 低压SVG产品功能 (6)3.4 低压SVG基本构成 (6)4工作环境 (10)4.1 环境温度 (10)4.2 湿度要求 (10)4.4 污染等级 (10)4.5 储运条件......................................................................................................................... 错误！未定义书签。

4.6 电压条件 (10)4.7 大气条件 (10)5技术要求 (10)5.1 结构 (10)5.2 装置的防护等级 (11)5.3 元器件的安装和选择 (12)5.4 噪声 (20)5.6 电气间隙和爬电距离 (21)5.7 装置的介电强度 (21)5.8 短路保护与短路耐受强度 (22)5.9 安全防护 (22)5.10 控制及保护 (23)5.11 电磁兼容性（EMC） (23)6试验 (26)6.1 试验分类 (27)6.2 试验方法 (28)7铭牌 (31)8运输与贮存 (32)8.1 装置验收检查 (32)8.2 包装 (32)8.3 运输 (32)8.3 贮存 (32)1范围本标准主要适用于本公司生产的交流电压380V 、频率50HZ、三相三线制、三相四线制的低压静止同步补偿器(STATCOM)。

STATCOM称为静止同步补偿器（Static Synchronous compensator,简称STATCOM），属于电气一次设备。

它利用大功率电力电子元件，通过脉宽调制（PWM），以DC/AC变流器为基础，自动实现无功电流和谐波电流的快速、平滑调节。

STATCOM的基本组成：主控制器、变流器单元、LC滤波部分、连接电抗器、电气开关、保护电路、电气柜体、风扇、铜排、端子排等。

动力与电气工程1 概述平煤集团天安八矿设有35kV程庄变电站一座，电网35kV/6kV为单母线分段运行，该系统为八矿生产提供电源。

其主要负荷主、副井绞车，新副井绞车采用直流电机和电控系统晶闸管直流供电装置。

随着企业生产能力的不断发展,设计规模的扩大,二水平已投入运行。

该矿以前在6kVⅠ段母线侧装设的无功补偿及滤波设备，因设备陈旧老化，且补偿效果差，谐波所造成的的危害也日趋严重，必须加以改进。

在谐波电流较大时，最直接的问题就是使电气测量仪表计量不准确，同样幅值的电压产生的N次电流在电感中为基波电流的1/N，在电容中为基波电流的N倍，常见的现象是继电保护和自动装置的误动作，中断供电。

同时由于波形失真，谐波还造成控制系统的功能紊乱甚至颠覆;随着矿井的扩建，新副井新装两台绞车，原有无功补偿及滤波设备已不能满足该矿生产对无功补偿及滤波方面的要求。

根据对6kVⅡ段母线设备的无功功率及谐波的测试，6kVⅡ段母线上缺少无功功率补偿及滤波,对该矿供电电网的安全性和经济性都十分不利。

综合考虑该矿供电电网的现状，在6kVⅠ、Ⅱ段母线新增一套SV C高压动态无功补偿及滤波装置，把所有冲击负荷及产生谐波电流大的设备集中在6kVⅠ、Ⅱ段母线内综合治理，无论在技术上还是在经济上都是最佳的效果，成为改善区域电网供电质量的最有效方法。

1.1目的(1)补偿相控电抗器(TCR)对电抗值的控制是通过对晶闸管的触发导通角进行控制实现的，这样就可以将系统产生的感性无功用来保证电压和功率的稳定。

(2)双CPU运算会随时采集系统电网的电压和电流信息，计算实时的电网无功，达到控制晶闸管触发角的目的，这样不管轻还是重的负载下产生过补和欠补问题得到了解决，无功倒送现象消失，电网电压和功率因数恒定就得到了维持。

(3)根据系统仿真测试的结果显示，将滤波通道区(FC)的组成设计多个，用来将相对应的高次谐波消除，这样就会起到净化电网的作用，电网的供电质量将会提高。