（一）產品概述

    ZG-dSVC高壓動態(tài)無功補償裝置是智光電氣研發(fā)團隊在十余年大功率電子電子技術、高壓無功自動補償控制技術和電力自動化等產品研發(fā)的技術和經驗基礎上，通過與清華大學合作成功研制而成。
    ZG-dSVC高壓動態(tài)無功補償裝置順利通過國家權威機構型式試驗。并已在冶金、煤炭、風電等行業(yè)成功運行。

   智光電氣10kV水冷散熱型SVC系統(tǒng)
   特點：純水冷卻系統(tǒng)、光電觸發(fā)，雙DSP控制技術

   智光電氣10kV熱管散熱型SVC系統(tǒng)
   特點：專用熱管散熱系統(tǒng)、光電觸發(fā)，雙DSP控制技術

   智光電氣35kV TCR型SVC系統(tǒng)
   特點：純水冷卻系統(tǒng)、光電觸發(fā)，完善的高壓保護技術

   ……

（二）ZG-dSVC原理及構成

    SVC按照補償原理可以分為磁控電抗器（MCR）型和相控電抗器（TCR）型，TCR型的SVC具有調節(jié)速度快、噪音低和損耗小等優(yōu)點。ZG-dSVC動態(tài)無功補償裝置采用TCR型技術方案。

    ZG-dSVC的原理如圖1所示，成套裝置分為全數字控制系統(tǒng)、晶閘管相控電抗器、濾波電容器組、冷卻系統(tǒng)四大部分。

濾波器組

   濾波電容器組由濾波電抗器和電力電容器構成，根據不同的濾波需求，ZG-dSVC可以將電容器組設計為單組或者多組并聯(lián)。濾波器組的作用有三個方面：

1、提供固定容量的容性無功；

2、濾除相控電抗器產生的諧波電流；

3、濾除母線固有的諧波電流。

全數字化控制系統(tǒng)

    全數字化控制系統(tǒng)是ZG-dSVC的控制核心，分別由人機界面、主控制器、閥組TE板，遠程監(jiān)控臺、微機保護裝置等構成。

                           圖 ZG-dSVC 主控制器 

                           圖 ZG-dSVC監(jiān)控界面

冷卻系統(tǒng)

ZG-dSVC的冷卻系統(tǒng)可采用水冷、熱管和型材散熱三種方案。

（三）ZG-dSVC技術性能及特點

ZG-dSVC主要功能：

1、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，增強電網的輸電能力；

2、抑制電壓波動和閃變，改善電能質量；

3、動態(tài)補償無功，提高功率因數；

4、濾除諧波，解決諧波帶來的諸多問題；

5、降低變壓器和輸電線路的損耗，節(jié)約電能。

ZG-dSVC技術優(yōu)勢：

1、采用進口仿真系統(tǒng)進行實時模擬仿真，保障ZG-dSVC控制算法的先進性；

2、成套裝置采用分層分布式結構，系統(tǒng)構架清晰，大大簡化了安裝和維護工作，增加了系統(tǒng)實用性和可靠性；

3、采用專利技術的功率單元與系統(tǒng)結構設計，閥組功率密度大、散熱效率高、設備環(huán)境適應能力更強，環(huán)境熱穩(wěn)定性更好；

4、監(jiān)控系統(tǒng)可實現多種網絡通訊規(guī)約，并可按用戶需要定制通訊規(guī)約；

5、采用高速DSP和超大規(guī)模FPGA的全數字化控制系統(tǒng)，確保復雜控制算法的實現；

6、采用光電隔離觸發(fā)技術，相比電磁觸發(fā)技術，大大提高了晶閘管觸發(fā)的可靠性和穩(wěn)定性；

7、采用自主研發(fā)的觸發(fā)保護專利技術，防止晶閘管提前關斷，避免觸發(fā)失控。

ZG-dSVC完備的出廠試驗條件

   嚴格的出廠測試是高壓無功補償裝置可靠性與穩(wěn)定性的重要保障，智光電氣具備完善的高壓無功補償裝置試驗條件。

- 大功率電能質量控制研究實驗室——嚴格按照國際化標準建造，實現50MVar容性與感性無功滿載動態(tài)試驗；

- 電氣控制與電力節(jié)能工程研究開發(fā)中心——由廣州市科技局授牌成立，珠三角地區(qū)在該領域的研究、開發(fā)、實驗基地；

- 電氣控制裝置性能檢測實驗室——保證產品的研發(fā)功能、性能與制造工藝；

- 電磁兼容實驗室——更大限度的保證電子產品及器件的穩(wěn)定性能及品質；

- 特種電抗器研究實驗室—--設施先進，實現電抗器全面的性能檢驗。

主要技術指標：

（四）ZG-dSVC 規(guī)格型號

ZG-dSVC高壓靜止無功補償裝置型號說明

注：閥組冷卻方式              閥組觸發(fā)方式

W－密閉循環(huán)純水冷卻          I－光電觸發(fā)

H－熱管散熱器冷卻            E－電磁觸發(fā)

P－型材散熱器冷卻

閥組的技術規(guī)格如下表：

額定電壓	補償容量 （MVar）	冷卻方式	單臺尺寸 （寬*深*高）	重量/臺（kg）
6kV	＜6	型材風冷	1250×700×1450	280
	6～18	熱管散熱	1100×1200×1705	350
	＞18	純水循環(huán)冷卻	800×1100×2550	1500
10kV	＜10	型材風冷	2000×700×1450	340
	10～20	熱管散熱	1700×1200×1705	450
	＞20	純水循環(huán)冷卻	900×1100×2550	2000
35kV	16～32	型材風冷	2000×700×1450	340
	32～105	熱管散熱	1850×1450×3173	450
	＞105	純水循環(huán)冷卻	3870×1400×3000	3000
27.5kV	＜6	型材風冷	2000×700×1450	340
	6～18	熱管散熱	1700×1200×1745	450
	＞18	純水循環(huán)冷卻	1300×1400×3000	3000

說明：

1、上述規(guī)格是ZG-dSVC成套裝置的名稱，其相控電抗器和濾波電容器組的選型需要按照技術協(xié)議執(zhí)行。

2、本產品在不斷更新中，本公司保留更新、修改的權利。

3、ZG-dSVC全系列產品接受用戶定制。

（五）典型案例

             河南許昌某不銹鋼有限公司熱連軋車間無功補償項目
 

    某不銹鋼公司主要從事不銹鋼卷的生產，公司安裝有兩條850 mm 熱連軋生產線共八臺主軋機，包括一臺粗軋機和七臺精軋機，其主傳動電機粗軋機組為2 × 1800 kW，年產量60萬噸以上。全部設備均接入10kV母線Ⅰ段和Ⅱ段與上級電網相連，由于軋機及其附屬設備的特殊負荷性能，給電網造成了母線電壓低、功率因數低、電網電壓畸變等不良影響，因此為提高軋機利用率及電能質量，在10kV兩段母線上各安裝了一套SVC無功補償裝置（FC+TCR型）。
    兩套SVC均采用水冷系統(tǒng)，Ⅰ段母線直掛9MVar容量SVC裝置，采用H5、H7、H11支路主要防止5、7、11次諧波干擾，為防止高次諧波，在11次支路采用高通濾波支路。
Ⅱ段母線直掛22.5MVar容量SVC裝置。

 現場運行圖片

    采用H5、H7、H11、H13支路主要防止5、7、11、13次諧波干擾。為防止高次諧波，在13次支路采用高通濾波支路。并聯(lián)兩套SVC濾波裝置后，在850mm管線鋼等高強度鋼生產過程中取得了以下有益效果。
1、功率因數得到提高：SVC系統(tǒng)投運后，10kV電網功率因數得到明顯的提高，投入SVC之前的功率因數僅為0.5左右，投入之后功率因數提高到0.95以上，極大提高了變壓器的使用效率，減少了有功損耗。
2、電網電壓波動得到改善：SVC投用前在正常軋制時10kV母線電壓波動最高可達到10.2%，SVC投入后僅為1.3%左右，滿足國家規(guī)定標準2.5%。
3、諧波干擾極大降低：SVC投入之前，由于諧波干擾，造成10kV母線電壓嚴重畸變，軋線無法升速軋制。投入之后，極大的提高了軋機利用率，提高了產量，為公司贏得了巨大利益。
    參照以上的投產效果，SVC系統(tǒng)對軋機等非線性負荷產生的電網電壓波動和畸變、諧波電流以及功率因數等一系列電能質量問題都有良好的改善作用，對于當今電網環(huán)境的改善有著極大的可行性，同時對鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗，提高經濟效益具有重大的意義。

         陜西某礦業(yè)集團有限公司礦井場地10kV變電所無功補償項目

    陜西某礦業(yè)礦井采用了全高采礦工藝，裝備了國際先進的連采掘進設備和綜采設備及通風設備，裝機功率大，自動化程度高。礦井提升機作業(yè)時將對電網的電能質量水平造成影響。存在諧波超標，功率因數偏低等問題。本項目在用戶10kV母線上裝設TCR型靜止動態(tài)無功補償裝置對電網進行補償，兼顧負荷端產生的3、5、7次諧波電流的治理。
    SVC裝置安裝在礦井變電房，在電機啟動、運行過程中防止波動、穩(wěn)定電壓，在公用電網發(fā)生故障的時候投入全部補償，起到支撐電壓、加快電壓恢復的作用。TCR型靜止式動態(tài)無功補償裝置還可以自動跟蹤負載(提升機)無功功率QL的沖擊變化，自動調節(jié)裝置的補償電流，改善了供電電網的電能質量，提高了用電單位的工作效率及經濟效益，是目前礦山動態(tài)無功補償裝置首選。                  
    在目前情況下，采用TCR靜止型動態(tài)無功功率補償裝置對于消除礦山提升機和其他大型電動機等對稱性負載所產生的無功沖擊是很有效的，是一種技術含量高、投資相對較少、使用效益顯著的新型節(jié)能裝置。SVC的投入不但取得了可喜的經濟效益，而且故障時間幾乎為零，維護簡單，維護費用也極低。
 

            福建某不銹鋼有限公司35kV變電站無功補償項目

    寧德某不銹鋼有限公司新建70噸電爐生產線一條，根據原35kV變電站設計提供的參數，該企業(yè)有8臺3.15MVA/35kV/1.0kV、4臺4MVA/35kV/1.0kV、1臺1.25 MVA/35kV/0.4kV 電力變壓器，總裝機容量42.45MVA。本次工程改造新建110kV變電站一座。主變參數如下：主變容量63MVA，變比為110/35kV，電爐為70噸，另裝有40噸的精煉爐。
    三相電弧爐（通常簡稱電弧爐）是利用交流電弧產生的熱來熔煉金屬的一種電爐。我們通常所說的電弧爐，一般指煉鋼電弧爐。在電弧爐中，電弧發(fā)生于專門的電極棒和被熔化的爐料之間，爐料受到電弧的直接加熱。電弧爐是典型的諧波源負載。
    為了減少諧波電流對系統(tǒng)的影響，抑制電壓波動和閃變，改善三相電壓不平衡，保證冶煉過程穩(wěn)定、節(jié)能和避免對其他用電設備的影響，通過現場監(jiān)測和系統(tǒng)分析后，在35kV母線安裝TCR型靜止無功補償裝置（SVC）。

    寧德某不銹鋼35kV供電系統(tǒng)在未使用SVC時，功率因數明顯低于國家的供電要求，投入SVC裝置后電網電壓波動明顯改善，對電網的無功沖擊大幅降低，功率因數明顯提高。鋼鐵生產效率也由原來的65％上升到現在的90％左右，為提高企業(yè)的經濟效益發(fā)揮了積極的作用。

       SVC投運前系統(tǒng)無功波動圖       

       SVC投運后系統(tǒng)無功波動圖