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電能質量治理

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GPZR-SVG低壓靜止無功發生器

7.jpg


GPZR-SVG概述

    隨著電力電子技術,大功率可關斷器件IGBT及數字信號處理DSP技術的發展和日益完善,靜止無功發生器(Static Var Generator,簡稱SVG又稱STATCOM)作為當今電能質量領域最新技術的代表,是靈活柔性交流輸電系統(Flexible Alternative Current Transmission Systems,FACTS)技術和定制電力(CP)技術的重要組成部分,代表著現代無功功率補償裝置的發展方向。

GPZR-SVG系列產品采用柔性交流輸電技術(FACTS),是綜合電力電子技術、微處理和微電子技術、通信技術而形成的用于控制交流輸電的技術,主要內涵是采用可靠、高速的大功率電力電子器件(晶閘管、IGBT等)代替目前附加在交流系統中傳統設備上的機械開關,實現交流輸電系統的靈活、快速控制,從而提高輸配電系統的可靠性、可控性、運行性能和電能質量,是一種新型的綜合技術。

GPZR-SVG采用功率電子開關技術,無機械磨損,動態響應時間短(us級),控制快速,可有效提高電網電壓暫態穩定性、抑制母線電壓閃變、補償不平衡負載、抑制電網中電流諧波、有效避免系統諧振,最終達到PF0.99,三相平衡的完美電能質量。

圖解GPZR-SVG

     圖片5.jpg

GPZR-SVG產品特征及技術參數

1:GPZR-SVG產品特征

GPZR-SVG

傳統無功補償裝置

1)GPZR-SVG采用模塊化設計理念,可平滑調節無功,補償感性和容性負載,達到0.99級補償效果。

1)傳統無功補償裝置為分立式元器件自由組裝,電容分組投切,無功輸出容量呈臺階式,涌流大,投切時對電網沖擊較大。

2)GPZR-SVG全響應時間小于15ms,動態響應時間小于50μs,特別適合負載快速變化場合。

2)傳統補償投切速度較慢,無法快速跟蹤無功變化。

3)GPZR-SVG不存在諧振放大現象;且SVG是采用IGBT構成的有源型補償裝置,從機理上避免了諧振現象,安全性大大提高

3)傳統補償裝置采用多組FC(電抗器匹配電容器)作為無功補償主要手段,極易發生諧振放大,導致安全事故。

4)GPZR-SVG可動態雙向(-1~1)連續調節無功功率,即從額定感性工況到額定容性工況連續輸出無功,和固定電容器組合可構成任意范圍的連續補償。

4)傳統無功補償裝置采用電力電容器提供無功功率,只能補償感性負載,在系統呈現容性或是處在容感性反復變化的狀態,則失去補償效果。

5)GPZR-SVG采用模塊化設計和柜式安裝,無需大量電抗器及電容器作為儲能元件,工程設計和安裝工作量小。

5)傳統補償裝置需大量電容器及電抗器作為儲能元件,占用空間較大,安裝接線不便。

6)GPZR-SVG采用有源型補償電路,補償容量受系統電壓影響很小,在系統電壓變低時,也能夠輸出與額定工況相近的無功電流。

6)傳統無功補償裝置靠電容器提供容性無功,由于輸出的無功電流與電網電壓成正比,若電網電壓較低其輸出的無功電流也變低導致補償容量下降,難以給予足夠補償。

7)GPZR-SVG自身損耗極小且基本不需維護,不存在諧振過電壓問題設計壽命長

7)傳統無功補償裝置補償投切頻繁,電力電容器壽命受諧波,溫度影響較大,需經常進行維護。

8)GPZR-SVG補償容量即安裝容量,達到同等補償效果;GPZR-SVG容量可以比SVC容量小20%-30%

8)傳統補償裝置為了能達到較好的補償效果,通常要求安裝容量要大于補償容量。

 

2:GPZR-SVG技術參數

項目

GPZR-SVG50

GPZR-SVG

100

GPZR-SVG

65/130/195

GPZR-SVG

90/180/270

系統參數

額定輸入線電壓

400V

480V

690V

輸入相電壓范圍

-40%~+20%

-20%~+20%

-30%~+15%

電網頻率

50Hz/60Hz(45Hz~63Hz)

50Hz/60Hz(45Hz~62.5Hz)

可并聯臺數

不限

整機效率

>97%

網絡結構

三相三線/三相四線

三相三線/三相四線

電路拓撲

三電平

性能指標

單模塊補償容量

50kvar

100kvar

65kvar

90kvar

響應時間

<15ms

<20ms

目標功率因數

從-1~1可調

冷卻模式

智能風冷

噪聲指數

<65dB

通訊監控

通訊接口

RS485,CAN,網口

通訊協議

Modbus協議

報警

蜂鳴報警

監控

模塊監控,集中監控選配件

環境要求

運行溫度

-10~40℃

相對濕度

5%~95%,無凝露

防護等級

IP20、其余IP等級可定制

GPZR-SVG設計選型

1. 設計原理:GPZR-SVG靜止無功發生器(SVG)通過外部電流互感器(CT),實時監測負載電流,并通過內部DSP計算來分析負載電流的無功含量,然后根據設置值來控制PWM信號發生器發出控制信號給內部IGBT使逆變器產生滿足要求的無功補償電流,最終實現動態無功補償的目的。

2. 工況場合:GPZR-SVG具備功率因數0.99級無功補償功能,可補償容感性負載,三相不平衡負載,無功補償效果穩定快速,動態響應時間<50us,適用于無功功率變化頻繁場合,補償容量等于安裝容量,不受系統電壓跌落影響,對系統諧波不放大,無諧振,可用于諧波超標場合,并可與GPZR其它系列智能電容器及有源濾波裝置配套進行使用。

        3.應用領域:

汽車制造

負載設備:電焊機、二氧化碳保護焊、輸送系統、沖床

互聯網數據中心

負載設備:開關電源、UPS、變頻空調、電梯、照明

醫院

負載設備:電子醫療精密設備、變頻設備、計算機UPS

現代建筑

負載設備:開關電源、LED、電梯、照明、變頻空調、節能

劇院、演出中心

負載設備:照明、電梯、空調、屏幕、LED

光伏

負載設備:單晶爐、切片機

石油開采

負載設備:交流發電機組、井架、鉆盤、泥漿泵

半導體

負載設備:單晶爐

主題公園及酒店

負載設備:UPS、照明、電梯、空調

鋼鐵冶煉

負載設備:高爐、轉爐、中頻爐、電弧爐、傳送系統

造紙

負載設備:碎漿機、超壓機、切紙、數控機床、照明、空調

地鐵

負載設備:電梯、照明、UPS

污水處理

負載設備:風機、泵類

垃圾發電

負載設備:泵類

電動汽車充電站

負載設備:充電機

橡膠

負載設備:密煉機、擠出機、成型機、硫化機

           4.GPZR-SVG無功補償容量計算:通常根據變壓器容量確定無功補償的總容量,按經驗補償占變壓器容量的20%~30%。

變壓器容量

(KVA)

315

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

SVG

容量(kvar)

100

200

250

300

400

500

600

750

固定方式

立柜式(標準機柜尺寸600*600*2200mm3、600*800*2200mm3、800*800*2200mm3)

柜體數量

1

1

1

1

1

2

2

2

          5.GPZR-SVG設計選型表注:以上快速配置為用戶全部采用GPZR-SVG時所需的建議容量,另用戶可根據需求采用GPZR-SVG和GPZR系列智能電容器配套使用,可相應減少SVG容量,節省成本;針對諧波較大場合用戶還可選購GPZR-APF系列有源濾波裝置進行諧波治理)

 

 

變壓器容量(KVA)

容量

 

 

SVG

型號及規格

行業

船舶重工、造紙

汽車制造、輪胎

光伏、半導體

鋼鐵、冶煉

廣電劇院、演出中心

IDC互聯網數據中心

200

GPZR-SVG050/0.4-4L

GPZR-SVG050/0.4-4L

GPZR-SVG050/0.4-4L

GPZR-SVG050/0.4-4L

250

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

315

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

GPZR-SVG100/0.4-4L

400

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

500

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

GPZR-SVG150/0.4-4L

630

GPZR-SVG200/0.4-4L

GPZR-SVG200/0.4-4L

GPZR-SVG200/0.4-4L

GPZR-SVG200/0.4-4L

800

GPZR-SVG250/0.4-4L

GPZR-SVG250/0.4-4L

GPZR-SVG250/0.4-4L

GPZR-SVG250/0.4-4L

1000

GPZR-SVG300/0.4-4L

GPZR-SVG300/0.4-4L

GPZR-SVG300/0.4-4L

GPZR-SVG300/0.4-4L

1250

GPZR-SVG400/0.4-4L

GPZR-SVG400/0.4-4L

GPZR-SVG400/0.4-4L

GPZR-SVG400/0.4-4L

1600

GPZR-SVG500/0.4-4L

GPZR-SVG500/0.4-4L

GPZR-SVG500/0.4-4L

GPZR-SVG500/0.4-4L

2000

GPZR-SVG600/0.4-4L

GPZR-SVG600/0.4-4L

GPZR-SVG600/0.4-4L

GPZR-SVG600/0.4-4L

2500

GPZR-SVG750/0.4-4L

GPZR-SVG750/0.4-4L

GPZR-SVG750/0.4-4L

GPZR-SVG750/0.4-4L

GPZR-SVG低壓靜止無功發生器應用設計舉例


1.GPZR-SVG全補償方案

設計原則:QSVG=30%SN  其中:SN-變壓器額定容量;QSVG-SVG補償容量。

 

內容

 

方案

負載頻繁變化

方案描述

新能源汽車制造行業,10/0.4KV 1000KVA變壓器

SVG全補償容量QSVG=1000*30%=300kvar

a.png

型號及規格

低壓靜止無功補償發生器:GPZR-SVG300/0.4-4L


2.GPZR-SVG部分補償+GPZR-P系列濾波式智能電容器補償方案

設計原則: ①總補償容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QFC=Q-QSVG,混補系統中分補QF=40%QFC,其中:SN-變壓器額定容量;QSVG-SVG補償容量;Q-總補償容量;QFC-濾波式補償容量。

 

內容

 

方案

負載頻繁變化、三相補償、諧波抑制

負載頻繁變化、混合補償、諧波抑制

方案描述

制造工廠配電系統10/0.4KV 1000KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*300=90,取100kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar。

醫院醫療配電系統10/0.4KV 1250KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1250=375,取400kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*400=120取150kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar,

分補容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar。

b.png

c.png

型號及規格

1.GPZR-P系列濾波式智能電容器

2.低壓靜止無功補償發生器GPZR-SVG100/0.4-4L

1.GPZR-P系列濾波式智能電容器 

2.低壓靜止無功補償發生器GPZR-SVG150/0.4-4L

3.GPZR-SVG部分補償+GPZR-G系列快速濾波式智能電容器補償方案

設計原則:①總補償容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QSVC=Q-QSVG 混補系統中分補容量QF=40%QSVC,其中:SN-變壓器額定容量;QSVG-SVG補償容量;Q-總補償容量;QSVC-快速濾波式補償容量。

 

內容

方案

負載頻繁變化、三相補償、諧波抑制

負載頻繁變化、混合補償、諧波抑制

方案描述

橡膠輪胎制造配電系統10/0.4KV 1000KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*300=90,取100kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar。

船舶重工配電系統10/0.4KV 1250KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1250=375 取400kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*400=120,取150kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar,

分補容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar。

d.png

e.png

型號及規格

1.GPZR-G系列快速濾波式智能電容器

2.低壓靜止無功補償發生器GPZR-SVG100/0.4-4L

1.GPZR-G系列快速濾波式智能電容器

2.低壓靜止無功補償發生器柜GPZR-SVG150/0.4-4L

4.GPZR-SVG部分補償+GPZR-G系列快速濾波式補償+APF有源濾波方案

設計原則:①總補償容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QSVC=Q-QSVG 混補系統中分補容量QF=40%QSVC,其中:SN-變壓器額定容量;QSVG-SVG補償容量;Q-總補償容量;QSVC-動態諧波抑制補償容量。④有源濾波容量根據經驗公式QQ截圖20160331165923.jpg,式中:S:變壓器容量;U:變壓器二次側額定電壓;K:負載率;IHR:諧波電流;THDi:電流諧波總畸變率。取值范圍:K表示變壓器的負荷率,變壓器設計時的取值范圍在0.6~0.85;THDi是上式中唯一的變量,它的取值范圍視行業的不同、各行業負載的不同而定。具體參見前面“有源濾波設計”

 

內容

 

方案

負載頻繁變化、三相補償、諧波抑制、有源濾波

負載頻繁變化、混合補償、諧波抑制、有源濾波

方案描述

橡膠輪胎制造配電系統10/0.4KV 1000KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*300=90,取100kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar;

④有源濾波容量11.jpg

  為了保留一定量的裕量選擇200A。

船舶重工配電系統10/0.4KV 1250KVA變壓器

①總補償容量Q=30%SN=30%*1250=375 取400kvar;

②SVG補償容量QSVG=30%Q=30%*400=120,取150kvar;

③諧波抑制補償容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar,

分補容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar;

④有源濾波容量22.jpg

 為了保留一定量的裕量選擇300A。

33.png

44.png

型號及規格

1.GPZR-G系列快速濾波式智能電容器

2.低壓靜止無功補償發生器柜:GPZR-SVG100/0.4-4L

3.低壓有源濾波器柜:GPZR-Sin200/0.4-4L

1.GPZR-G系列快速濾波式智能電容器

2.低壓靜止無功補償發生器柜:GPZR-SVG150/0.4-4L

3.低壓有源濾波器柜:GPZR-Sin300/0.4-4L




電話:0512-62527678 傳真:0512-65030678
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