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无功补偿案例
大中型泵站无功补偿装置的选择 实际应用案例分析

  大中型泵站工程电气设计中经常涉及到电动机启动、无功补偿的问题。通过多年的工程实践 , 对电动机常用的直接启动、变频器启动、自耦变压器启动、电抗器启动、变压器抽头启动、热变电阻启动、磁控电抗器启动及开关变压器启动等方式及第 1 、2 、3 代无功补偿装置的选择进行了技术经济方面的分析比较,提出了一些个人观点,供同行探讨。关键词:电机启动,无功补偿装置,SVG无功补偿装置

辅助启动方式

  水资源利用及需求也发生着很大的变化,对水的需求也在虽然辅助启动方式较多,但对大中型泵站工程而言,快速增加,各种形式及规模的调水工程也日益增多。由于可能采用的方式主要有变频器启动、热变电阻启动、磁控调水规模逐渐增大,泵站的装机规模也在增大,所采用的电抗器启动及开关变压器启动方式。其各自的优缺点主要大中型机组也越来越多。我国在以往的泵站设计过程中已 简述如下。积累了较为丰富的设计经验,如国标 GB/ T50265《泵站设计规范》、行业标准 SL430《调水变频启动方式在技术上具有很多其它方式不可比拟的工程设计导则》、SD204 《泵站技术规范》等。但由于近优点,如设备静止,维修方便,可不受启动次数限制。并有关新技术的快速发展及在水利 且它的启动电流倍数可调,可以在限流 (启动电流不超过电来泵站规模的快速增大工程上的应用 , 对以往的一些技术问题的处理也在发生着一定的变化。现就常遇到的电动机启动、无功补偿装置选择问题作一简要介绍 , 以便在类似工程设计中给予关注。

无功补偿装置选择

  在泵站工程中,如果采用异步电动机组,就有可能需要设置无功补偿装置无功补偿装置现有多种类型 ,  但发展至今按核心组成 ,主要可分为 3 代 : 第 1 代 ,  即是最早水利水电工程设计

开始使用的分组有级投切的 ,  主要有 FC ( Fixed Capacitor) 、MSC/ HVC ( Mechanically Switched Capacitor ) 、 MSR (Mechanically Switched Reactor) 及调压型等; 第 2 代是继第 1 代之后开始使用的无级可调型 , 主要有 TCR ( Thyristor Controlled Reactor) 、TSC ( Thyristor Switched Capacitor ) 、MCR (Mechanically Controlled Reactor ) 及 TCT ( Thyristor Controlled Transformer) 型等 , 还有采用两者的混合型装置 , 如 TCR + TSC、TCR + FC、TCR + MSC 等 , 一般统称为 SVC ( Static Var Compensator) ; 第 3 代 , 是近几年在国内开始规模使用的更具优良性能的无级可调型的 SVG (Static Var Generator) 。

其各自的优缺点简要如下:

  第1 代产品的缺点是无功补偿不能连续可控 , 不能与补偿要求较好协调配合 , 会出现过补偿或欠补偿情况; 反应慢(一般为百毫秒以上) ; 可能发生谐振和谐波电压放大问题; 损耗大; 占地面积大 ; 补偿效果差 , 其将逐渐被

SVC 及 SVG 所替代。其优点是价格低廉。

第2 代的 SVC 优点是技术性能优于第 1 代; 无功补偿连续可控 , 可与补偿要求协调配合 , 不会出现过补偿或欠补偿情况; 反应速度比第 1 代快(一般为 40~60 ms) ; 损耗低于第 1 代; 占地面积一般较第 1 代小 ; 补偿效果好于第 1代。其缺点是价格高于第 1 代较多 ; 可能会产生谐波及谐振和谐波电压放大等问题。第3 代的 SVG 优点是技术性能是目前最优的 , 其代表着无功补偿技术的发展方向 ; 无功补偿连续可控 , 并自动随时跟踪无功情况 , 可与补偿要求更好的协调配合 (即可补容性无功 ,也可补感性无功) , 可使电网运行在最佳状态 ;反应速度比第 2 代更快(小于10 ms) ; 损耗比第 2 代更低(比 SVC 约低 1 %) ; 占地面积比第 2 代更小 ( 一般为 SVC 的 20 %~50 %) ; 不会产生谐波及出现谐振和谐波电压放大等问题 , 并且还可根据要求配置消除背景谐波等功能; 补偿效果比第 2 代更好 ; 维护量较 SVC 小。其缺点是价格要高于第 2 代 , 但随着晶闸管价格的下降 , 其价格也逐步走低(初期时,价格会有成倍的差别 ,  现在的差别已基本不超过30%) , 特别是小容量SVG 已与SVC基本持平,甚至会倒置。

综上所述 ,  第 3 代的 SVG 在技术上具有明显的优点 ,

但其造价在现阶段要高于 SVC。第 2 代的 SVC 技术方面不

如SVG 先进 , 但其有着多年成熟运行经验及大量使用业绩。第 1 代分组有级投切的方式会逐渐退出 , 被 SVC 及 SVG 所替代。SVG 在无功补偿领域代表着发展方向 , 其应用会越来越多。现阶段在工程中采用哪种方案要根据工程具体情况进行技术和经济比较选择确定。

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