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高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展及應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2014-04-03

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高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展及應(yīng)用

1. 高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展

1.1 技術(shù)發(fā)展概況

2008年我國(guó)電力裝機(jī)容量為79253萬(wàn)千瓦，發(fā)電量達(dá)34334億千瓦時(shí)。其中電能絕大部分用于電動(dòng)機(jī)和電冶煉、電加熱、點(diǎn)解等場(chǎng)合。由于高壓電器的使用，在啟動(dòng)或運(yùn)行中對(duì)電網(wǎng)的影響比較大，如對(duì)電網(wǎng)的沖擊、無(wú)功損耗等。傳統(tǒng)的高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置常采用串聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器和電容器等。由于電容量和電抗量是固定的，不能隨負(fù)載的變化而跟蹤無(wú)功變化。后來又出現(xiàn)了同步調(diào)相機(jī)方法對(duì)無(wú)功進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。其效果優(yōu)于固定式補(bǔ)償。但當(dāng)調(diào)相機(jī)控制不當(dāng)，會(huì)造成系統(tǒng)中的逆變器換相失敗。后來由于大規(guī)模集成電路和大功率器件的飛速發(fā)展，為FACTS—柔性交流輸電系統(tǒng)的開發(fā)提供了條件，如SVC—靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器。已簡(jiǎn)稱為靜止型無(wú)功補(bǔ)償器。近些年又出現(xiàn)了更為先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償器，SVG—靜止無(wú)功發(fā)生器。也有稱為ASVC—高級(jí)無(wú)功補(bǔ)償器，或CTATCON—靜止調(diào)相器或CTATCOM—靜止補(bǔ)償器。當(dāng)前高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)用廣泛，且效果好的是SVC和SVG。

1.2 SVC和SVG應(yīng)用場(chǎng)合

我國(guó)生產(chǎn)的SVC和SVG已廣泛應(yīng)用于電弧爐、軋機(jī)、電機(jī)車、提升機(jī)、電力傳輸、變電站、發(fā)電廠等現(xiàn)代電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償、諧波抑制、負(fù)序電流抑制、電廠發(fā)電機(jī)次同步振蕩抑制（SSR）等，并進(jìn)行了理論和應(yīng)用的研究，改善了電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，且達(dá)到顯著節(jié)能的效果。

1.3 高壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч?/span>

（1）對(duì)動(dòng)態(tài)無(wú)功負(fù)載的功率因數(shù)進(jìn)行校正；

（2）改善電壓調(diào)整率；

（3）提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，阻尼功率振蕩；

（4）降低過電壓；

（5）減小電壓閃爍；

（6）抑制次同步諧振；

（7）減少電壓和電流不平衡；

（8）抑制負(fù)序電流。

在具體用電系統(tǒng)中，針對(duì)負(fù)載的性質(zhì)，無(wú)功補(bǔ)償器的布置方法，數(shù)量，容量（乏值），達(dá)到的效果是不一樣的。有些補(bǔ)償效果是相互關(guān)聯(lián)的，可能是上述效果的某項(xiàng)或某幾項(xiàng)。采用高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置后，突出效果是節(jié)約電能，據(jù)實(shí)際調(diào)查大約節(jié)能在15%-45%之間。一般補(bǔ)償裝置使用1.5年-3年的節(jié)電費(fèi)用即可償還設(shè)備投資。

2. SVC、SVG的應(yīng)用

我國(guó)SVC已展現(xiàn)中國(guó)智慧，大型電氣節(jié)能技術(shù)的領(lǐng)跑者，其年產(chǎn)量四年來已居世界前排，成就全球霸主地位。除了國(guó)內(nèi)多種行業(yè)應(yīng)用外，還出口到印度、越南、阿曼、尼日利亞、泰國(guó)、土耳其、巴西等國(guó)。由于國(guó)內(nèi)SVC、SVG的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量都可滿足工程使用要求，故國(guó)家已經(jīng)禁止進(jìn)口。

我國(guó)生產(chǎn)的SVG已經(jīng)在軌道交通和風(fēng)電領(lǐng)域開始批量應(yīng)用，效果良好，即補(bǔ)償了無(wú)功，又平衡了負(fù)序電流，SVG目前造價(jià)偏高，在一定程度上限制了SVG的應(yīng)用。從控制方式、節(jié)約材料等方面，SVG是今后的重點(diǎn)發(fā)展方向，如果大批量生產(chǎn)可使成本下降。

近期SVC的典型應(yīng)用是在大型發(fā)電廠采用SVC抑制次同步振蕩工程。這是我國(guó)SVC創(chuàng)造性的應(yīng)用實(shí)例，SVC在電廠中的應(yīng)用，為我國(guó)SVC的應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。

3. SVC和SVG發(fā)展預(yù)測(cè)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，2005年至現(xiàn)在是SVC和SVG銷售量猛增的時(shí)期。此期間也有800余臺(tái)（套）應(yīng)用于工程中。考慮到全球金融危機(jī)的影響，冶金行業(yè)影響較大，但發(fā)電、電網(wǎng)、軌道交通、煤炭等行業(yè)仍會(huì)快速發(fā)展。考慮運(yùn)行安全、穩(wěn)定，特別是節(jié)約電能的需要，我國(guó)高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置仍將保持快速發(fā)展。SVC和SVG未來五年需求量將呈直線增加。

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