SVC高压静止式动态无功补偿装置

一、企业简 介
上海坤友电气有限公司是专业从事无功补偿暨谐波治理产品研发和生产的 股份制高新技术企业。注册资金肆仟捌佰（4800 ）万元，坤友电气坐落于上海 市宝山区，占地面积 5000 多平方米，150 名工程技术人员、市场营销人员、专 业管理人员组成的精英团队，其中博士 1 人、硕士 5 人，专业技术人员 20 人为 主要力量的具有丰富产品开发和应用的团队，坤友电气通过与清华大学柔性输 配电系统研究所和上海电力大学开展技术交流与合作不断提高产品质量，掌握 多种柔性技术交流输配电装置自主知识产权，能够提供输配电系统稳定性分析， 电能质量咨询服务和大功率电子电力设备研发和制造的企业，利用清华大学在 电力系统分析和控制、电力系统柔性输配电技术、电能质量、新能源发电等方 面具有绝对领先的地位，坤友电气推出了具有国际先进水平的有源电力滤波器 （APF） 、动态无功补偿装置（SVG ） ，给各大中小型企业提供稳定可靠的产品和 专业的工业企业电能质量整体解决方案。 坤友电气自成立以来，自主研发的 KYT－27.5/800 电气化铁路专用复合材
SVC 高压静止式动态无功补偿装置
目录
SVC 高压静止式动态无功补偿装置 .................................................................................... 1 一、企业简介............................................................................................................ 1 二、产品背景............................................................................................................ 2 二、产品原理及实物图.............................................................................................. 3 三、产品优势及功能特点 .......................................................................................... 3 3.1 产品技术优势.............................................................................................. 3 3.2 产品功能特点 .............................................................................................. 4 四、产品应用及典型工程 .......................................................................................... 5 4.1 华能集团马力风电项目 ................................................................................ 5 4.3 浙江 500kV 金华龙变电站具有 SVC 功能的直流融冰装置项目 ........................ 6 五、产品应用领域..................................................................................................... 6 谐波治理工程业绩表 ........................................................................................................ 7
二、产品背 景
伴随着国民经济的快速发展，电力供应体系也取得了较大的发展，电源 建设、输配电网建设、都较先前有较大发展与提高。但是伴随着经济发展和 电力负荷的较快增长，一些对电网有较大影响的负荷大量接入电网，如大型 的冶金设备（电弧炉、轧钢等） 、电气化铁路、风力发电设备和大功率电力 电子设备等，这些设备如不采取措施而直接接入电网，将造成电网电能质量 变差（电压不稳、闪变、谐波含量变大） ，功率因素变低，损耗变大，电网 传输能力降低，设备使用率降低、寿命减少，继电保护和自动装置误动，电 气测量不准确等，严重的情况，甚至会导致电网崩溃。 为了解决以上问题，坤友电气开发了具有自主知识产权的 TCR 型静止式 动态无功补偿装置（下称 SVC），它较好的解决了冶金设备（电弧炉、轧 机）、电气化铁路、大型风力发电设备和大型电力电子装置等设备接入电网 所带来的问题，能稳定母线电压，提高功率因素，消除闪变，滤除谐波，平 衡三相负载，提高电网输送能力。
料过压保护器已与各铁路局，南车株洲电力机车，中国北车集团大同电力机车， 中国北车集团北京二七机车厂建立长期合作关系。KYXBQ 多功能谐波保护器和 谐波保护装置、KYLCF 节能复合滤波模块单元、KYXBXZ 新型电网谐波吸收装置、 KYSVC 高压静止型动态无功补偿装置、KYSVG 动态无功补偿装置等均属行业独创， 由其是 KYYLB 有源电力滤波器 APF 采用数字处理器（DSP）为核心，进行快速谐 波抑制和动态无功补偿，目前可以做到达到 51 次滤波，基本能消除电网系统谐 波。KYYLB 有源电力滤波器 APF 主要用于 400V～1100V 及以上的供电系统中。 根据用电环境的不同，为各类行业客户提供定制化的无功补偿及谐波治理产品。 坤友电气通过英国赛瑞 ISO9001 －2008 的质量体系认证，生产的产品均通 过国家强制性产品 3C 认证。作为一支在电能质量优化、柔性输电、电网安全运 行和节能降耗等相关领域的中坚力量，积极响应国家和政府所倡导的节能、安 全、环保等号召，以治理电网污染、促进电网节能降耗、加快绿色电网建设进 程为己任，不断推进该领域的新技术、新产品的研究开发与产业化进程。并将 继续贯彻“以事为本”主导思想和“一个现场，一个设计”的做事原则，为每 一个客户量身定做适合自己的电能质量解决方案。坤友电气作为国内电能质量 治理及节能降耗领域的龙头企业，将依托领先的核心技术和丰富的行业应用经 验，将公司发展成为“中国最专业的电能质量系统解决方案提供商” 。
五、产品应 用领域
电力系统；电气化铁路；风力发电行业；矿山；煤矿；水泥行业；钢铁冶 金行业。
谐波治理工程业绩表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 工程项目内容 苏州石川制铁股份有限公司 谐波治理暨无功补偿 北京昌平昌隆福利铸钢厂滤波器设计暨无功补偿 江苏泰兴钢厂滤波器设计暨无功补偿 江苏高邮宏达电子技术有限公司谐波治理暨无功补偿 江苏高邮顺大电子有限公司单晶炉谐波滤波设计暨无功补偿 山东济宁嘉祥电子技术有限公司单晶炉谐波滤波设计暨无功 补偿 常州天合光能电子技术有限公司中频炉谐波滤波器设计暨无 功补偿 江苏江阴电子技术公司单晶炉谐波滤波设计暨无功补偿 北京京运通公司单晶炉谐波滤波设计暨无功补偿 苏州日本电波电子有限公司 7#变谐波滤波暨补偿工程 苏州市盈科电气有限公司谐波滤波暨无功补偿 浙江瑞安罗南电解锌厂谐波滤波暨无功补偿 浙江瑞安燎源电解锌厂谐波滤波暨无功补偿 浙江瑞安南方电解锌厂谐波滤波暨无功补偿 溧阳市南压塑胶有限公司滤波消谐补偿柜 无浙江绍兴金协成铝业公司滤波消谐补偿柜锡同兴冶金有限 公司滤波消谐补偿柜 金坛金榆钢铁公司 2500KVA 滤波消谐补偿柜 常州龙翔钢铁有限公司滤波消谐补偿柜 金坛市兴龙特钢有限公司滤波消谐补偿柜 温州市同昌冷拔型钢有限公司滤波消谐补偿柜 内蒙古包头三德电池材料有限公司(日资) 常州牵引中心 江苏顺大材料（扬州） 云南文山电力股份有限公司滤波消谐补偿柜 南通（如皋）高新管件 宁波中频炉 广州晶源中频电源设备厂滤波消谐补偿柜 如皋中频炉 无锡威尔沃德 扬州扬子江宝云钢套厂 江苏沛县安国 中石化江苏分公司滤波消谐补偿柜 宿迁中频炉 毕梯优电子（上海）有限公司滤波消谐补偿柜 四川天全闽川钢铁厂 深圳奇辉电气集团消谐补偿柜 江苏世德化代学材料有限公司消谐补偿柜 绍兴阻燃集团消谐补偿柜 新疆西部宏远电子有限公司滤波消谐补偿柜 中国东海(宁波)海军潜艇 冷水江博大钢铁有限公司 实施时间 2005.2 2005.7 2005.7 2005.4 2005.7 2005.4 2005.5 2005.9. 2005.10 2006.3 2006.10 2006.10 2006.11 2007.02 2007.05 2007.07 2007.08 2007.09 2007.10 2007.11 2008.12 2008.01 2008.03 2008.04 2008.05 2008.05 2008.06 2008.06 2008.06 2008.07 2008.07 2008.09 2008.09 2008.12 2008.12 2009.03 2009.04 2009.06 2009.07 2009 2009 电压等级 10KV 0.4KV 10KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.21KV 0.4KV 10KV 10KV 10KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.69KV 10KV 10KV 0.4KV 0.4KV 10KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 0.4KV 10KV 0.69KV 10KV 35KV 10KV 10KV 10KV 6KV 0.4KV 10KV
四、产品Leabharlann Baidu 用及典型工程
4.1 华能集团马力风电项目
华能集团镇赉马力风电场位于吉林省 白城市镇赉县，由吉林华能可再生能源 有限公司投 资建设 ，一期 工程建设 49.5MW 风电机组。SVC 安装在 220kV 升 压站 35kV 母线上，其中滤波支路容量 9Mvar，TCR 容量 13Mvar。该装置能根据 风力发电系统电压变化的特点，采用了 先进、可靠的控制平台和控制算法，快 速平滑调节无功补偿功率的大小，有效 抑制电压波动及闪变、滤除谐波、增强 系统稳定性。装置安装运行后，使系统 的功率因数达到 0.98 以上，电压波动和 闪变满足国家标准，谐波水平优于国家标准，有效稳定了风电场的母线电压， 提 高 系 统 稳 定 性 。
4.2 北满特钢 SVC 项目 东北特钢集团北满特钢有限责任公司 35kV、补偿容量 127Mvar 的 TCR+FC 型动态无功补偿装置发生重大事故，我公司对该装置进行修复改造性。经我公 司专家研究分析，找出了故障原因并根据电弧炉生产工艺的特点和供电系统的 实际情况提出了改造性修复方案。经过修复、整改后，设备于 2008 年 7 月顺利 投运。投运后运行稳定，电压波动、闪变、谐波、三相不平衡度等各项指标均 达到国家标准。该设备的投运保证了用户正常生产，为用户取得了良好的经济 效益。
于铁芯式饱和电抗器的固有特点，运行过程中噪音很大，振动很厉害。饱和电 抗器属于非线性元件，使得工作绕组的电流不能有效跟随控制绕组电流的变化 而变化，为了抑制过补现象，MCR 的无功控制范围在 0～ 85%之间，而不是 0～ 100%。 TCR 型 SVC 的响应速度较快，为 10mS，TCR 型 SVC 装置直接安装在高压侧， 工作电流小而损耗较小，一般为 0.3%～0.4%，目前 TCR 型 SVC 是应该最多最广 泛的动态无功补偿装置。 SVG 是目前最为先进的无功补偿技术，但由于目前电力电子技术器件发展 水平的限制，SVG 技术成熟度较 TCR 型 SVC 要低，目前全世界范围内只有数十 套的运行业绩，因此 SVG 全面推广还会有较长过程 结合来看，TCR 型 SVC 是目前技术最成熟，适用范围最广的动态无功补偿 方式。
4.3 浙江 500kV 金华龙变电站具有 SVC 功能的直流融冰装置项
目
坤友电气联合浙江大学与浙江省电力公司共同开发用于 500kV 枢纽变电站 的具有 SVC 功能的直流融冰装置，该项目为浙江电力有史以来最大的科技项目。 该装置采用坤友电气可控整流型 SVC 的专利技术，融冰电流达到 5000A，SVC 补 偿容量超过 100Mvar，该项目的投运将大大加强浙江电网的融冰抗灾能力和电 网稳定性，预计 2009 年底投运。
QTCR ( ) QFilter ，
其中等式当中，
Q Load
为负载无功功率，通常为感性的， 为 TCR 感性无功功率，
QTCR ( )
Q Filter
为容性无功功率。
三、产品优 势及功能特点
3.1 产品技术优势
目前应用的动态无功补偿主要有以下几种方式：磁控电抗器 MCR 型 SVC， TCR 型 SVC、静止式无功发生器 SVG。 MCR 的调节速度较慢，一般为 100～300ms，损耗一般为 1.2～2％之间，由
控制系统，可以在无功控制和电压控制两种模式下工作。 控制保护系统采用美国军工级硬件和软件平台，保证系统的高可靠性。 具有 BOD 动作保护，脉冲丢失保护，阀元件故障，触发/检测通道故障， 后备触发频繁动作等保护功能，保证系统安全运行。 采用光纤实现信号传输，信号不易受干扰，可靠性高；
二、产品原 理及实物图
图1
SVC 的原理图
图 2 SVC 实物图
通常，一个完整的 SVC 系统由一个 TCR（相控电抗器）和几组 L-C 型滤波 器（FC）组成。TCR 是一个连续可调的感性无功电源，而滤波器在滤除谐波的 同时还是一个固定的容性无功电源。SVC 控制系统快速精确的达到下式所表示 的效果： QLoad
3.2 产品功能特点
TCR 型 SVC 的主要功能：改善功率因数，改善电压调整，减少电压波动 提高系统的稳定极限值，抑制电压崩溃，提高系统的三相平衡度，抑制系统 谐波。 坤友电气的 TCR 型 SVC 的特点： 可控硅阀体设计紧凑，占用空间小。 灵活的冷却方式，根据工况采用风冷或者水冷冷却系统。对于无功负荷 较小的负荷，如风电发电，煤矿，电气化铁路等，坤友电气创造性地研 制出免维护的自然风冷结构，大大减少一次投资和日常维护。 采用独特的精密压接结构，保证了可控硅元件处于最佳的运行状态，可 控硅元件的寿命得以控制。 采用先进的瞬时无功控制算法，确保了系统动态响应时间＜10ms。