静止型动态无功补偿装置(SVC)在轧机系统中的应用

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10kV静止无功补偿装置svc运行分析及应用

10kV静止无功补偿装置svc运行分析及应用摘要:由于10kV系统直接面对用户对电压的要求很高,需要有很稳定的电压质量,10kV静止型动态无功补偿装置SVC能很好的解决以上问题,保证对用户可靠稳定的供电。

本文介绍了10kV静止型动态无功补偿装置SVC工作原理,并结合220kV象山站的实际情况,分析本站SVC主要构成,并对比了已安装SVC的母线与安装A VC的母线电压的变化曲线分析其作用。

对SVC装置在运行中出现的故障情况进行统计分析,并提出个人改进建议。

关键词:工作原理主要构成应用异常随着社会的进步,电网对高质量、高可靠性的电能供应提出了越来越高的要求,10kV静止型动态无功补偿装置SVC对10kV系统的安全运行,对提高系统的稳定性和可靠性起着非常重要的作用。

SVC主要包括下面内容:工作原理,主要构成,作用。

1 SVC工作原理SVC(Static Var Compensator)是一个动态的无功源。

SVC的显著特点是能快速,连续地对波动性负荷进行补偿,有效地抑制系统电压波动和闪变。

同时滤除系统中的高次谐波。

并通过分相调整改善系统的三相平衡度。

根据接入电网的要求,它可以向电网提供无功(容性),也可以吸收电网多余的无功(感性)。

把电容器组(通过滤波器组)接入电网,就可以向电网提供无功。

当电网不需要太多的无功时,这此多余的无功,就由一个并联的空心电抗器来吸收。

图1所示为TCR+FC型静补装置(TCR,晶闸管控制电抗器)的原理图。

图中;。

2 220kV象山站SVC设备主要构成深圳供电局首台SVC装置安装于220kV象山站10kV 1M,此静止无功补偿系统SVC装置主要由以下设备构成:(1)开关柜(包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、开关保护);(2)线性(空心)电抗器;(3)可控硅阀组;(4)固定电容器组;(5)滤波器组;(6)阀组冷却水处理系统;(7)SVC二次控制及保护系统。

3 SVC装置的运行特点及应用220kV象山站共有4台主变,每台主变变低有1条母线,共有4条10kV母线,每条母线配置6组电容器组。

科技成果——静止型动态无功补偿(SVC)技术

科技成果——静止型动态无功补偿（SVC）技术所属行业制造业技术开发单位荣信电力电子股份有限公司适用范围该产品广泛用于黑色冶金中的电冶炼、轧制；有色冶金的电冶炼、轧制、电解、电镀；发电产业的电厂、风电厂；电力系统；港口、电气化铁道等交通领域，用以消除无功冲击，滤除高次谐波，平衡三相电网，实现节能、消除电网“污染”，提高电能质量。

成果简介SVC主要由全数字控制系统、高压晶闸管变流装置、补偿电抗器、高次谐波滤波装置组成。

高次谐波滤波装置由电抗器、电力电容器、电阻器组成。

通过SVC的补偿电抗器给系统补偿无功，能抑制电网电压波动、闪变、畸变，减少三相不平衡，滤除谐波干扰，改善电能质量，保障电网安全。

应用SVC后，可使功率因数从0.7提高到0.95以上，节能35%以上，节能效果显著。

电容器提供固定的容性无功QC，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出感性无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相抵消，只要能做到系统无功QN=QV（系统所需）-QC+QTCR=常数（或0），则能实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流，晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能，采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值（可能是0）进行比较，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。

关键技术（1）高压大功率晶闸管变流技术；（2）全数字控制技术；（3）热管自冷散热技术、水冷技术；（4）高压全载检测试验技术；（5）远程数据监控技术。

主要技术指标1、应用于6kV，10kV，27.5kV，35kV，66kV系统；2、直挂于6kV、10kV、27.5kV、35kV、66kV母线；3、TCR额定功率：≤300Mvar；4、晶闸管型式：电触发晶闸管（ETT）或光控晶闸管（LTT）；5、触发方式：光电触发或光触发；6、控制系统：DSP全数字控制系统；7、控制方式：无功功率或电压；8、无功调节范围：-100%到100%；9、调节方式：分相调节；10、调节系统响应时间：<10ms；11、噪音水平：自冷无噪声；12、辅助电网供电电压：380V+15%等。

SVC动态无功补偿在安钢1780mm热连轧当中的应用

如图２所示，系统工作点。负荷工作时产生感性无Ａ为
功Ｑ，厂补偿装置中的电容器组提供固定的容性无功Ｑ，般ｃ一
情况下后者大于前者，多余的容性无功由ＴＲ平衡。当用Ｃ户负荷变化时，ＶＳＣ控制系统调节ＴＲ电流从而改变ＱＣ２值以跟踪，实时抵消负荷无功，动态维持系统的无功平衡。ＴＲ装置的组成和工作原理如图３所示。ＣＴＲ的基本结构是两个反并联的晶闸管和电抗器串联。Ｃ
２１工作原理．
ＳＣ称为 “ Ｖ静止型动态无功补偿器 ” 主要用于补偿用，户母线上的无功功率，这是通过连续调节其自身无功功率来实现的。用表示系统总无功功率，为用户负荷的无功
提高轧机利用率及电能质量，３Ｖ母线上设置了一套在５ｋＳＣ无功补偿装置，Ｖ该装置采用的是固定电容一晶闸管控制
包括一台粗轧机和七台精轧机，主传动电机粗轧机组为其２Ｘ０Ｗ交交同步电机，轧机组Ｆ．４为９００ｋ７５０ｋ精１Ｆ０Ｗ，Ｆ一６为８００ｋＦ５Ｆ０Ｗ，７为７５０ｋ￣０Ｖ。控制系统采用西门子ＳＭＤＮＩＡＹＤ全数字３２位处理器组成的矢量控制交一交变频调速系统，来实现对电机稳定可靠高性能的调速控制。全部设备均接入３Ｖ母线Ｉ段和 Ⅱ段与上级电网相５ｋ连，由于轧机及其附属设备的特殊负荷性能，电网造成了给母线电压低，功率因数低，电网电压畸变等不良影响，因此为

静止型动态无功补偿装置(SVC)在厂矿企业的应用

静止型动态无功补偿装置（SVC）在厂矿企业的应用摘要：svc装置目前已广泛应用于冶金、电力、铁路等行业，如果发现运行中高压开关柜有发热现象，应检查柜内铜排连接处是否接触好，可采取涂导电脂等措施减少接触电阻。

关键词：svc装置原理应用中图分类号：u46 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0083-011 静止型动态无功补偿装置（svc）原理概述svc装置主要由可控支路和固定电容器支路并联而成，其主要应用型式是tcr+fc型：tcr支路功能是通过相控电抗器的电流控制相控电抗器输出的感性无功值ql，fc回路一个功能是提供固定的容性无功功率qc，另一个功能是通过电容器与电抗器的串联支路滤除电弧炉产生的主要高次谐波；电弧炉工作时产生负载感性无功用qfz表示，当svc装置系统参数设计合理时，可以使系统的无功功率qs=qc-qfz（随机变化）-ql（响应受控）=定值或0。

图1为我厂110 kv变电站svc装置原理图。

从图1可以看出，整套svc装置由3台高压开关柜、1组tcr支路、4组fc支路、1台tcr控制柜及配套电力电缆、支架组成。

2 svc装置的作用目前国内在用的svc成套装置达1000套以上，广泛应用于冶金、电力、煤炭、电气化铁路、有色冶金、石油化工等行业，应用于工矿企业时其主要作用有以下几点。

（1）滤除电弧炉、中频炉等产生的高次谐波，消除谐波对数控加工设备的干扰。

（2）平抑电弧炉炼钢时引起的电压波动、闪变和电压不平衡，提高供电质量。

（3）快速响应自动跟踪无功，提高功率因数，减少线路功率损耗。

3 svc装置使用效果我厂110 kv变电站6 kv母线为放射式单母线供电，其主要用电设备为数控机床、电焊机、电动机，中频炉，三台10t电弧炉（单台电炉变压器容量为5500 kva），系统未上svc装置前由于电弧炉、中频炉运行时产生2次、3次、4次及4次以上高次谐波，同时引起系统电压波动大，电压闪变严重。

几种静止型动态无功补偿_SVC_装置的性能及应用场合分析

322009年第5期摘要:详细分析了目前国内无功功率补偿领域广泛使用的3种典型静止型动态无功功率补偿装置-S VC 的原理及性能特点,同时分析了几种典型的大功率负荷的无功功率变化特点,并针对该类负荷的无功功率变化特点,总结了适用的SVC 装置。

关键词:无功功率;补偿;SVC ;TCR;TS C;M CR 中图分类号:TM 714.3文献标识码:B文章编号:1007-1881(2009)05-0032-05随着国民经济和科技水平的发展,大容量非线性用电负荷急剧增加,这些负荷在工作中除了产生大量的谐波电流外,还导致从系统吸收的有功、无功功率的大幅度变化而造成电压跌落和波动,给供电系统带来了日益严重的/污染0;另一方面,这些负荷也对供电电能质量有很高的要求。

无功补偿及谐波治理技术在提高电网供电质量、电力净化及提高电网电能输送能力方面有重要作用。

用电设备工作状态的复杂性和多变性导致传统的固定电容器补偿及谐波抑制装置性能不佳或者无法起到预先设计的作用。

以电力电子器件作为无触点开关为核心的静止型动态无功补偿装置(SVC ),在抑制电压波动与闪变、平衡三相电流、提高和稳定功率因数、谐波电流吸收等方面起到了非常好的作用。

目前应用的SVC 装置主要分为3种类型:T CR 型、M C R 型及TSC 型。

其中,TCR+FC 型是目前国内应用最广的一种SVC 装置,而M C R 型和T SC 型也已占据了相当的市场。

以下对这3种产品的性能及其应用场合进行详细的分析,在实际应用中应根据负荷性质选择最优的SVC 设备,达到优化投资和节省运行成本,提高设备效率的目的。

1SVC 产品性能分析1.1TCR 型SVC 原理及性能分析TC R 一般与固定电容器组(FC )配合使用。

由固定电容器组提供最大无功补偿功率,而由晶闸管控制相控电抗器在计算调节单元的控制下,实时吸收固定电容器组提供的无功补偿功率与系统需要的无功功率的差额,做到实时调节无功的目的,如下式表示。

TCR型静止式动态无功功率补偿新型

SVC技术在中板四辊的应用研究报告1.项目简介1.1静止型动态无功功率补偿器（Static Var Compensator），简称SVC，所属电力电子技术领域。

SVC是一种由电容器和各类电抗器组成的无功补偿系统（SVC由TCR和FC组成），其特点是不需要机械触点就可以实现无功功率的平滑控制，响应速度很快。

1.2电力网络中大多使用感性负载，电感性负载越大，则无功功率所占得比例就愈大。

由于无功功率的存在使得电网的功率因数下降、电压降低、线路损耗增大、供电质量降低，同时对用电设备运行也会带来不利的影响。

提高功率因数，合理地选择用电设备提高自然功率数外，还广泛采用并联电容性负载的方法来补偿无功功率。

传统的方法是采用固定电容补偿方法，它仅使用于负载固定、无功功率相对稳定的静态用电装置；随着微机控制技术和半导体器件的发展，利用计算机对电网进行实时检测、控制，并根据无功功率的变化，自动切换补偿电容，可以准确、快速地实现动态无功补偿，达到降低消耗、改善供电质量之目的。

目前电力有源滤波器仍存在一些问题，如电流中有高次谐波，单台容量低，成本较高等。

随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展，这类既能补偿谐波又能补偿无由于性价比较高，目前我国广泛使用的还是静止动态补偿器(SVC)。

其中，能够进行无功功率动态补偿的基于智能控制策略的TSC仍然需要大力推广。

实际上，国内外对SVC的研究仍在继续，研究的重点集中在控制策略上，试图借助于人工智能提高SVC的性能。

随着微机控制技术和功率半导体器件的发展，用微机进行实时检测、跟踪负荷的无功功率的变化并自动控制补偿电路的投切，可以实现准确，快速的动态无功补偿，从而达到降低配电线路的线损、改善电网供电质量的目的。

1.3中板厂新建的四辊轧机，上、下辊电机的容量都为5000KW，轧机在工作过程中，轧机的无功冲击负荷，不但会向电网中注入大量的高频谐波，还会引起三相供电不平衡，电压发生较大幅度的波动，危及电网上其它用电设备的使用安全。

SVC装置在1800炉卷轧机中的应用

SVC装置在1800炉卷轧机中的应用摘要振石集团东方特钢50万吨不锈钢炉卷轧机生产线装设了保定三伊电力电子有限公司的静止型无功补偿装置（SVC），该装置可以校正系统功率因数、滤除谐波电流、平衡三相系统、减小电压闪烁，本文介绍了SVC的设计方案和控制策略。

在大量数据测量的基础上，对补偿前后的功率因数和滤波效果进行了比较和评价。

该法为解决三相不对称负荷的平衡化补偿问题提供了工程实例，有利于今后工作的推广和改进。

关键词静止型无功补偿装置（SVC）；电能质量；谐波；轧机；功率因数1前言振石集团东方特钢50万吨不锈钢炉卷轧机工程主要用电设备有：一座步进式板坯加热炉，一架立辊轧机，一架四辊可逆粗轧机，一架四辊炉卷轧机，地下卷取机及中板精整线设备等；辅助用电设施有：高压水除磷泵，水循环系统，液压润滑系统等。

全厂总计算负荷为39800KW，自然功率为0.775。

其中主要负荷为：炉卷轧机12000kW，两台粗轧机分别为6000kW；切头飞剪2000KW，还有立辊主传动等其它负荷。

由于炉卷轧机电机容量比较大，在轧制过程中，会产生较大的无功冲击负荷，从而造成较大的电压波动。

并且由于炉卷轧机大部分为交交变频调速负荷，将产生大量的谐波电流，从而引起10kV母线上的电压总谐波畸变率和注入电网的谐波电流均超出国标GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》中所规定的限制和允许值。

如不采取措施，高次谐波电流会对电网产生公害，危及电气设备的安全运行，以致损坏变压器、电动机及电容器等。

同时，电压波形的畸变也会造成变流装置调节系统紊乱，甚至使设备不能正常运行。

综合考虑上述因素，在10kV母线安装一套SVC（静止型动态无功补偿装置）。

该装置投入使用后，10kV母线上总电压畸变率和注入电网的谐波电流量低于国标所规定的限值即允许值，并将10kV母线的功率因数提高到0.95以上。

2SVC方案设计2.1SVC容量确定1800mm可逆轧机无功最大冲击发生在咬钢加速度段，随着轧制速度升高，无功逐渐减小，有功逐渐增大，在额定转速或以上轧制时，有功及无功比较接近。

静止型动态无功补偿装置SVC的应用

TSC以控制无功功率为首要目标，其串联的电抗器主要目的是限制暂态过电压，抑制合闸涌流。如将TSC串联的电抗器变为与电容器构成LC滤波器来滤除谐波使用，在不断分合电容器组的同时也不断分合滤波器，造成滤波器高低次组合投切，从而造成整个阻抗曲线不断变化，容易与电网系统产生并联谐振，危害电网及其他设备。因此， TSC不能用在谐波较大的场合。 TSC衍生为TSF（晶闸管投切滤波器）在低压领域有部分应用。
功率因数补偿到0.9以上，设备简单。以上，设备简单。
缺点：损耗大-铁芯工作在磁饱和区域，在这种结构下，磁饱和时的边
缘效应显著，由于磁阀交替饱和，在磁阀附近铁芯区域存在较大的幅向磁场分量，因此增加了电抗器铁芯和绕组的附加损耗。
存在调节死区-铁芯电抗器易饱和产生死区，补偿调节存在调节死区范围不大
静止型动态无功补偿装置（SVC) ( static var compensator)
SVC补偿原理:QL-无功负荷； QR-SVC电抗器吸收的无功功率； Qc-SVC固定电容器组提供的无功功率；
QL t QR- QC t QR
t t t Qc QR +QR- QC
SVC的分类
根据国际大电网会议将SVC分为：
MCR的结构及原理
MCR的原理
设晶闸管VT1 、VT2 和二极管VD 都为理想开关元件, 则电抗器有以下4 种工作状态: 状态1 状态2 状态3 状态4 VT1 、VT2 、VD 都关断; VT2 、VD 关断, VT1 导通; VT1 、VT2 关断, VD 导通; VT1 、VD 关断, VT2 导通。
噪音大-铁芯电抗器易产生噪音。噪音大-
SR-FC
感性、容性连续无源有限有限无有限快，取决于系统及旁路滤波

静止型动态无功补偿装置(SVC)在中型厂10kV高压系统上的应用

．
１前
言
电网供电质量不稳定，将对中型厂的设备造成极大的影响，尤其是中型厂的设备自动化程度较高，电网的不稳定对我们将是致命的打击。为了解决以上问题，我们多方收集资料及论证，最后决定在中型厂１ｋ０Ｖ高压系统上采用
ＡｂｓｒｔＴｈｃｎｔｔｔ，ｆｎｉｎ，ｐｒｎｐｅｆＳａｉｓｐｉａｉｎｎｈＩｔａｃｅｏｓｉｕｅｕｃｔｏｉｃｉｌｏＶＣｎｄｔａｐｌｃｔｏｏｔｅＯＫＶｈｉｈｅ — ｇｔｎｓｏｎｙｔｍｗｅｅｎｔｏｕｅ．Ｔｈｏｄａｍｏｃｉｓｓｅｒｉｒｄｃｄｅｄｈｒｎｉｗａｒｓｒｉｄｆｃｅｌｔｇｒｎｔｅｈｓａｌｔｏｓｅｔａｎｅｅｆｉｎｔｉｙｏｕａａｅｔｅｔｂｉｉｙｆｐｏｃｉｎｏｔｇ，ｉｒｄｕｔｖｌａｅｍｐｒｖａｋｅｔｓａｅｏｒｆｃｏｏｅｇｑｌｔｗｅｕｌｏｏｅｎｄｅｐｈｅｔｂｌｐｗｅａｔｒｔｇｔｈｉｈｕａｉｙｐｏｒｓｐｐｙＫｅＷｏｄＰｏｒＳｕｐｌＳｙｒｓｗｅｐｙＶＣＨｉｈｇＴｅｓｏＳｓｅｎｉｎｙｔｍＰｗｅＦａｔｒｏｒｃｏ
统上的应用，奇次谐波得到有效抑制，保证了生产电压的稳定，提高了功率因素并稳定保持在一定水平，做到高质量供电。关键词供电ＳＣ高压系统Ｖ功率因素

静止无功补偿装置(SVC)介绍资料

SVC作为智能电网的重要组成部分，能够提高电网的自动化和智能化水平。
实现电网优化运行
SVC能够与系统其他设备配合，实现电网的优化运行和调度，提高电网运行效率。
适应未来电网发展需求
随着电网的不断发展和升级，SVC的应用前景将更加广阔，能够满足未来电网发展的多样化需求。
THANKS
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特点
各类SVC具有不同的特点。例如，TCR型SVC响应速度快、连续可调，但谐波含量较高；TSC型SVC结构简单、成本低，但只能分级调节；MCR型SVC调节范围宽、谐波含量低，但响应速度相对较慢。
02
SVC系统组成与结构
主要设备构成
1 2
晶闸管控制电抗器(TCR)
采用晶闸管控制电抗器的投入或切除，从而改变系统的无功功率，实现快速、连续的无功功率调节。
静止无功补偿装置 (SVC)介绍资料
汇报人：XX
目录
• SVC基本概念与原理 • SVC系统组成与结构 • SVC控制策略及实现方法 • SVC性能指标评价体系建立 • SVC在电力系统中的应用前景展望
01
SVC基本概念与原理
SVC定义及作用
SVC定义
静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）是一种用于电力系统无功补偿的装置，通过控制无功功率的流动，提高电力系统的稳定性和效率。
效性。
混合实现方法
结合硬件实现和软件实现的优势，采用硬件在循环(HIL)仿真技术，将实际控制系统与虚拟仿真环境相结合，实现对SVC控制策略
的高效、灵活验证。
案例分析：某地区电网SVC应用实例
要点一
案例背景
某地区电网存在电压波动和闪变问题，严重影响电能质量和用户用电设备的安全运行。为解决这一问题，该地区电网引入了静止无功补偿装置 (SVC)。

SVC静止型动态无功补偿装置的应用

SVC静止型动态无功补偿装置的应用张海燕摘要：本文通过对轧钢厂生产线正常生产时，其设备的无功损耗以及对电网的高次谐波影响进行分析，并叙述了10KV-34MVar-SVC静止型动态无功补偿装置的应用及实现过程。

关键词：无功功率补偿；谐波抑制；SVC静止型动态无功补偿装置；TCR相控电抗器；FC滤波器一、前言无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。

而无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在相位差时，所形成的功率分量，根据负载特性的不同，又有感性无功与容性无功之分。

而大型轧钢厂矿是以感性负载为主，生产时感性无功冲击较大。

现在以某生产线为例，其用电设备总装机容量约为54.4MW；其中大型传动为交—交变频系统，装机容量约为17.5MW；部分辅传动为交—直—交变频系统，装机容量约为19.7MW；其余的设备为恒速传动设备，装机容量约为17.2MW。

现代电力电子设备等非线性负荷大量的使用，产生的无功冲击将引起电网电压闪变、波动以及产生大量高次谐波电流，严重污染电网环境。

该生产线平均有功功率为30.39MW、平均无功功率为33.84MVAR，平均功率因数仅为0.67；而且这套设备所供电力电子元器件，其无功冲击较大；同时，注入电网的谐波电流超标。

高次谐波电流将对各种电气设备，继电保护、自动控制装置、计算机、测量和计量仪器以及通讯系统均有不利的影响；它将恶化电能质量，降低电网可靠性，增加电网损失，缩短电气设备的使用寿命。

因此，对这条生产线进行无功补偿和谐波治理具有深远意义。

二、无功损耗及谐波分析1、无功损耗分析该轧钢厂生产线建设的10KV开关站，系统采用单母线分段接线，分段开关正常时断开运行，以10KV电压等级向轧线的主、辅传动及功辅设施的用电设备供电；其中变频传动设备全部由10KVⅠ段母线供电；其余的负荷由10KVⅠ、Ⅱ段母线分别供电。

浅谈静止型动态无功补偿滤波装置的应用

态。
（）３冷却系统采用高效热管自然冷却可控硅，与水冷相比结构简单，实现了免维护运行。
（）制方式灵活，实现三相同时控制、相控制和４控可分三相平衡化等多种控制方式。
６应用效果
ＳＶＣ如图１入系统中，接电容器提供固定的容性无功Ｑ。补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出感性无，功ＱＴ的大小，性无功和容性无功相抵消。ｃ感只要能做到系统无功Ｑ一（系统所需）Ｑ＋一常数（Ｏ，能实一ｃ或）则
姜
摘要针对钢管分厂￣１１４轧管机６Ｖ供电线路存在的问题，用静止型动态无功补偿滤波装置（ＶＣ，ｋ采Ｓ）
消除无功冲击，除高次谐波，衡三相电压，滤平维护良好电网电能质量，高电网功率因数，障电气设备安全运提保行，到良好的经济效益。收关键词静止动态无功补棱滤渡抑制电同谐渡提高电能质量
第２卷２０６０８年第５期（第１７期）总３
冶金设备管理与维修
浅谈静止型动态无功补偿滤波装置的应用
程艳玲
Байду номын сангаас
（西宁特钢股份公司设备能源部
强程嘉１ＯＯ西宁８０苏州金像电子有限公司苏州２５Ｏ）１０５０

静止无功补偿装置在轧机供电系统中的应用

４静止无功补偿装置的治理方案
４．ＴＣＲ（闸管控制电抗器）１晶容量选择冶金行业要求加装ＳＶＣ后ＰＣＣ点电压波动应达到５％，由前所述轧机产
生的无功冲击为２１Ｍｖｒ，３ＫＶ８．９ａ５母线的最小短路容量为３７．ＭＶＡ，６８
因数约为０．ｌ７。
考虑一定裕度后，计算出ＴＣＲ容量选择ｌＭＶＡ比较合适。此时Ｐ６ＣＣ点电
１０１３０
．
３６／．ｓ．０１８７．０１０５０７９９ｊｉｎ１０－９２２１．０．４ｓ
静止无功补偿装置
在轧机供电系统中的应用
吴灿辉 ’刘晓然吴修勤 ’
１、莱钢工程预算部莱芜２１０、莱钢炼钢厂莱芜７１４２
．
谐波电流均超标，其中５、７次次谐波９以上。所以必须采取超标严重。轧机引起３Ｋ５Ｖ母线电压总率因数应达到０．治理措施，否则将不能正常生产，并谐波畸变率达６０％，超过国家标准限．２
值３％。所以必须采取治理措施，否则将影响设备正常生产及运行安全。３３电压波动及功率因数要求．３考核点的最小短路容量为ＫＶ５
．．
１．ＭＷ，６７平均功率因数约为０６４单．６，机架直流轧机整流方式为１脉冲整流。２
２轧机对电能质量的影响及其危

SVC静止型无功补偿装置原理及应用

1.引言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，对电网感性无功要求也与日惧增。

特别是如可逆式大型轧钢机、炼钢电弧炉等冲击负荷、非线性负荷容量的不断增加，加上普遍应用的电力电子和微电技术，使得电力网发生电压波形畸变，电压波动闪变和三相不平衡等，产生电能质量降低，电网功率因数降低，网络损耗增加等不良影响。

近年发展起来的静止型无功补偿装置（STATICVARCOMPENSATOR，下简称SVC）是一种快速调节无功功率的装置，已成功的应于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。

而晶闸管控制电抗器型（称TCR型）SVC用晶闸管控制线性电抗器实现较快、连续的无功功率调节，由于它具有反应时间快（5～20MS），运行可靠，无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围广和价格便宜等优点。

TCR装置还能实现分相控制，有较好的抑制不对称负荷的能力，因而其应用最广。

尤其是在冶金行业中，使用例子也最多。

2.TCR＋FC型SVC系统的组成及控制原理2.1系统组成TCR＋FC型SVC系统的组成如图1所示，一般由TCR、滤波器（FC）及控制系统组成。

通过控制与电抗器串联的两个反并联晶闸管的导通角，既可以向系统输送感性无功电流，又可以向系统输送容性无功电流。

该补偿器响应时间快（小于半周波），灵活性大，而且可以连续调节无功输出，缺点是产生谐波，但加上滤波装置则可以克服。

图1TCR＋FC型SVC系统的组成2.2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理如图2（A）所示，U为交流电压。

TH1、TH2为两个反并联晶闸管，控制这两个晶闸管在一定范围内导通，则可控制电抗器流过的电流I，I和U的基本波形如图2（B）所示。

图2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理α为TH1和TH2的触发角，则有I＝（COSα－COSωT）I的基波电流有效值为：I＝（2π－2α＋SIN2α）式中：V为相电压有效值；ωL为电抗器的基波电抗（ω）。

静止无功补偿装置(SVC)及其变电站应用发展前景

静止无功补偿装置（SVC）及其变电站应用发展前景摘要静止无功补偿装置以其能够快速、平滑的调节容性和感性无功功率，实现动态补偿，在电力系统中得到了广泛的应用。

本文主要介绍了它的主要结构型式，并对其在国内外电力系统当中的一些实际应用进行了介绍和总结，针对其关键技术内容指出了SVC国产化发展道路和在我国的应用前景。

关键词静止无功补偿装置变电站应用发展前景电压是衡量电能质量的重要指标之一,电力系统运行过程中必须保证母线电压稳定在允许范围内,以满足用电设备对电压质量的要求。

工业配电系统中较多采用电容器组以达到无功补偿调压和提高功率因数的目的,但是该方法只能进行分级阶梯状调节,并且受机械开关动作的限制,响应速度慢,不能满足对波动频繁的无功负荷进行补偿的要求。

静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)是一种快速调节无功功率的装置,它可以使所需的无功功率随时调整,从而保持系统电压水平的恒定,并能有效抑制冲击性负荷引起的电压波动和闪变、高次谐波,提高功率因数,还可实现按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率平衡。

一、无功补偿的优点1、提高负荷的功率因素由于补偿装置提供了负荷所需要的大部分无功功率，是负荷不再从电源处吸收更多无功，这样可提高负载线段的功率因素。

2、减少线路损耗当线路通过电流时，其有功损耗△P=3〔P/(UCOS)〕2,在线路输送的有功功率相同的情况下，功率因素越大，线路损耗越小。

3、增加了电力系统功率传输能力在负荷处安装SVC装置进行无功补偿后，负荷向系统吸取的无功功率显著减小，由系统供给负荷的总容量也相应减小，系统就可以把这些节余容量供电给其它新添负荷。

因而在输电线路结构不变的情况下，提高了系统输送容量。

4、提高设备利用率系统采用无功补偿后使无功负荷降低，发电机可少发无功，多发有功，充分达到额定出力。

5、减少用户电费支出安装补偿设备可以减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，减少相应的电费支出，同时还可以避免因功率因数低于相关规定标准值而受到供电部门的经济处罚。

静止型动态无功补偿(SVC)装置在轧钢上的应用

Ｉ》．学熏 …………………………．
静止型动态无功补偿（ＳＶＣ）装置在轧钢上静止型动态无功补偿（ｓｖｃ）装置，可减少注入系统的谐波电流和母线电压谐波电压畸变率，改善电能质量；提高用户功率因数，减少无功损耗，增加变压器带负载能力，减少用户低功率因数罚款；抑制电压波动和闪变，改善电能质量；平衡三相负载，抑制负序，使其不误动；棒材、线材等非线负荷产生大量高次谐波电流、负序及无功冲击导致的电压波动和闪变严重影响用户及电网用电设备的安全运行，恶化了供电电网的质量，同时由于此类设备运行过程中功率因数较低，使用户遭受罚款，因此，必须按照国家电能质量有关标准的限定和供电管理部门对用户功率因数要求，采取综合治理措施。如果１ＩＯＫ＇￣变所功率因数要求不低于０．９３，需再补１．引言某１１ｏｌ（ｖ变电所一台５０ＭＶＡ１１０ｋＶ／１Ｏｋｖ主变，偿无功功率４６４４ｋｖａｒ。故新增５、７次滤波支路滤波ＩＯＫＶ母线电压因所带棒材、高速线材精炼炉等负器的基波补偿容量应大于４６４４ｋｖａｒ。现有高线和４２１６ｋｖａｒ，总基波无荷，在生产时出现电压忽高忽现象，虽说各分厂都棒材两套滤波器总安装容量２有无功补偿Ｆｃ装置，但功率因数为０．８７，且存在谐１６００４ｋｖａｒ￣精练炉滤波器安装容量３００６ｋｖａｒ，基波波超标，为了提高功率因数，防止电压波动大经常无功１９５２ｋｖａｒ。新增滤波器安装容量７２００ｋｖａｒ，基使电机过压或低压跳闸，严重影响生产及对用户自波无功４６５３ｋｖａｒ。故滤波器总安装容量３４４２２ｋｖａｒ，身和其他用户造成了严重的危害，必须按照电能质总基波无功２２６０９ｋｖａｒ，见图１所示。量有关标准进行限定，采取综合治理措施。３．安装ＳＶＣ装置前后１１ＯＫＶ考核点电能质２．静止型动态无功补偿ＳｔａｒｉｃＭａｒＯｏｍｐｅｎ－量各项指标对比ｓａｔｏｒ（简称Ｓｖｃ）装置以下数据均采用ＦＬＵＫＥ１７６０仪表的测试针对存在问题，利用现有的Ｆｃ装置，决定上结果：套ＳＶＣ，经过综合分析，决定采用技术成熟，３．１不采取ＳｖＣ补偿措施性价比高的静止型动态无功补偿ＴＣＲ＋ＦＣ（ＳＶＣ）３．１．１谐波电流装置对谐波等进行治理及兼顾无功补偿。未补偿时５、・７、ｌｌ、１３次谐波均超标，２．１ｓｖｃ一次主接线的配置见表１。高线１０ｋｖ一套Ｆｃ滤波器，含３、５、７单３．１．２谐波电压调谐和１１次二阶高通滤波支路；棒材Ｆｃ滤波根据实际测试结果，１ｌＯｋＶ母线电压总谐器含５、７单调谐和ｌ１次二阶高通滤波支路；波畸变率３．８１％，超过国家标准限值２％。精炼炉有一套滤波器，含３次二阶高通滤波支３．１．３电压波动路；由于功率因数不够，根据计算需新增一由测试结果可知，１ｌＯｋＶ母线１５：３３分的相套滤波器，含５、７单调谐滤波支路。根据以电压有效值由６５．３３ｌｋＶ降Ｎ６４．２３ｌｋＶ，电压波上配置ＳＶＣ，其一次原理主接线如图１所示。动高达１．６８％，超过１．５％的国家标准，由于测试时只有棒材生产，如果棒材、高线同时生产，再加上精练炉因经常倒钢水而需频繁开停炉，ｌｌＯｋＶ母线电压波动将超过３％，严重国家标准。电压波动大将降低机电设备的运行水平、降低设备寿命、降低输入负载的有功功率、导致控制设备（如直流调速设备）过压或低压跳闸，严重影响正常生产和设备出力。３．１．４功率因数 …… ……………齑；。二呈矗…… 功率因数０．８７ｄ＂于０．９，因功率因数低罚２．２ＳＶＣ容量的选择款，直接影响企业的经济效益。２．２．１ＴＣＲ主电抗器的容量３．２投入ＳＶＣ后ＴＣＲ容量的计算主要以满足１１ＯｋＶ和ｌＯｋＶ３．２．１谐波电流母线电压波动为主，欲将１１ＯｋＶ母线电压波根据测试结果，补偿后５、７、 ¨ 、１３次动改善至１．５％以下，并考虑一定裕度后ＴＣＲ容谐波均不超国标，见表１。量取２２Ｍｖａｒ。晶闸管阀采用进口晶闸管单元３．２．２谐波电压串联而成，每臂阀组都有相应的阻容吸收回 ¨ＯｋＶ母线电压总谐波畸变率由３．８１％降路，均压回路，晶闸管换向过电压保护电路为０．２９３％，满足２％的国家标准限值。及晶闸管击穿保护，晶闸管触发采用光电触３．２．３功率因数发。ＴＣＲ主电抗器选用干式、空心、铝导线三投入所有滤波器时，能保证ＳＶＣ投入运行相额定容量：２２Ｍｖａｒ，户内安装。后在１１ＯｋＶ侧有功功率（３８ＭＷ）为较大情况下２．２．２滤波补偿容量的计算将１ｌＯｋＶ功率因数提高到Ｏ．９３左右。由于３８ＭＷｌｌＯｋＶ侧现有负荷有功功率３３ＭＷ，最高负荷为较大情况下的有功功率，而实际运行时，３８ＭＷ。投入高线和棒材滤波器后功率因数０．８７，１１ＯｋＶ侧有功功率会波动，当１１ＯｋＶ侧有功功

SVC静止型动态无功补偿和谐波滤波系统

SVC静止型动态无功补偿和谐波滤波系统吴成梁（涟钢一炼轧厂）摘要本文介绍了一炼轧厂SVC静止型动态无功补偿和谐波滤波的升级改造方案、设备技术特点，工作原理、应用效果分析。

关键词SVC；谐波；功率因素；电网质量一炼轧厂CSP线SVC装置原系统采用鞍山荣信的产品，2003年投入使用，属于第二代过渡型产品，由TCR和3次与5次FC两部分组成，设计容量为18Mvar，配套3座100吨精炼炉。

抑制LF炉分合闸时造成电网系统中产生操作过电压以及在冶炼时电弧本身弧压与弧流的非线性情况下产生的高次谐波；补偿精炼炉在冶炼过程中消耗的无功功率。

因该套设备采用的电容与风冷却阀组等设备选型和稳定性等问题，每年的运行率均低于50%，到2013年因控制阀组经常过热而起火等原因退出运行。

同时该套系统的电抗器和电容器组设计安装在露天的户外，靠近焦化厂，户外安装的电容外壳非常容易锈蚀导致漏油，恶劣环境引起绝缘瓷瓶绝缘强度降低容易放电等加剧了系统老化。

鉴于此，对该设备升级改造势在必行。

1 升级改造的基本要求a. SVC系统无功补偿装置硬件以及控制系统全面改造，升级改造为当前国内先进的主流产品，系统投运后功率因数从0.72提高到0.95以上。

b. 在轧机电气楼新增半封闭式轻钢厂房安装电容器和电抗器，测量实际谐波情况并重新设计高次滤波装置，有效地抑制精炼炉在冶炼过程中3次、4次、5次谐波，电压总畸变控制在3%以内。

c. 新SVC 设备的关键元器件选用进口产品或国内一线品牌，提高SVC 装置运行的可靠性，保证该设备的长期稳定运行。

2 技术方案与要点a. 针对一炼轧CSP线电网的现状和运行需要，配置全新的SVC全套设备，按新的SVC 控制策略，以求最大限度地满足系统动态无功补偿要求，负荷与谐波分量重新核定，基本参数如下：轧机35kV开关站Ⅰ段母线供三台LF炉的35kV配电系统，主要用电负荷LF炉，炉变18MV A(+20%)。

上级开关站涟钢二站220kV系统最大短路阻抗（基于100MV A）0.01694，最小短路阻抗0.0301。

SVC高压静止型动态无功补偿系统在冷轧厂的运用

SVC高压静止型动态无功补偿系统在冷轧厂的运用【摘要】我厂22KV供电系统装机容量18900KW，补偿容量25Mvar，SVC 装置一套，包括：3次、5次、7次、11次、13次滤波和TCR型静止型动态无功补偿装置，其中5次、7次、11次、13次滤波装置为日本利旧设备，也是静态滤波补偿系统；3次滤波和TCR型静止型动态无功补偿装置是由鞍山荣信电力电子股份有限公司设计调试的。

【关键词】SVC控制系统；无功补偿；技术特点1.TCR型SVC工作原理SVC如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功QC，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相抵消，只要能做到系统无功QN = QV（系统所需）- QC + QTCR = 常数（或0），则能实现电网功率因数=常数，电压不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能，采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值（可能是0）进行比较，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。

SVC单线系统图和SVC工作原理图见下图所示。

SVC单线系统图SVC工作原理图2.冷轧厂22KV供电系统特点2.1负载分布我厂共5架轧机，1-4#轧机每架由两台1800KW直流电机串联驱动，5#轧机由三台1500KW直流电机并联驱动；11台电机18900KW由三台整流变压器TR1、TR2、TR3提供电源，TR1、TR2整流变每一台分别有两组绕组按照三角形和星型不同的接法组成，两组绕组高压侧均为22KV，由两面22KV高压柜分别授电，停一绕组另一绕组仍可正常工作，两组绕组低压侧均为1250V，同样分别进入两个传动柜中；TR3整流变是单绕组变压器，高压侧22KV，低压侧750V。

22KV 系统一次接线如下图：2.2负载特点冷轧机的特点就是轧制力大、电流大，同时冲击电流也很大。

重庆钢铁轧钢厂热卷线SVC控制系统的技术升级和改造

重庆钢铁轧钢厂热卷线SVC控制系统的技术升级和改造发布时间：2022-10-18T02:35:45.644Z 来源：《科学与技术》2022年第6月第11期作者：熊钰梅[导读] 介绍了轧钢厂热卷线静止型动态无功补偿装置（SVC）系统改造前的运行工况，提供了二次控制保护系统、光电触发与检测的晶闸管阀组和全封闭纯水冷系统等先进电气技术，详细分析了控制调节原理、和改造必要性以及实际效果。

熊钰梅宝武重庆钢铁股份有限公司摘要介绍了轧钢厂热卷线静止型动态无功补偿装置（SVC）系统改造前的运行工况，提供了二次控制保护系统、光电触发与检测的晶闸管阀组和全封闭纯水冷系统等先进电气技术，详细分析了控制调节原理、和改造必要性以及实际效果。

关键词：SVC ;控制调节原理 ;改造必要性1 前言现代工业系统中，诸如交流电弧炉、电气化铁路、大型轧钢机等均属于动态变化的非线性负荷，这类负荷的特点是有功功率与无功功率随时间作快速变化，由于其非线性和不平衡的用电特性，使供电电网的电压波形发生畸变，引起电压的波动、闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率的波动，而且向系统注入大量的谐波，对电网的电能质量构成了严重的威胁，近年迅速发展起来的静止型动态无功补偿装置（SVC）是一种快速调节无功功率的装置，这种装置具有调节快速性、功能多样性、动作可靠性等优点，2009年在轧钢厂热卷线安装了两套鞍山荣信生产的SVC电力设备，SVC正常运行时能起到稳定系统电压，抑制谐波电流的作用，在使用期间对安全生产、提高经济效益起到了非常重要的作用。

但是至今已运行11年，其控制系统已出现老化现象，抗干扰性能降低，陆续出现一些故障，包括TDC单元也经常出现板卡故障及通讯中断情况，这种现象随着器件老化程度加深，影响系统稳定性的程度也会加大。

备件材料及芯片随着时代的进步、科技的发展，很多面临供应商的生产减量甚至停产，导致该系统备件生产周期长甚至没有替代品的情况，而且随着时间推移还会有更多的元器件退出市场。