2018-05-22 00:08:54
2018年国内高压SVG行业主要企业细分业务收入统计单位:元资料来源:公司年报、智研咨询整理无功补偿装置是电网节能、环保和电能质量治理的主力产品,是为电网提供无功支撑的重要设备。从容量上看,SVG适用于较小容量的无功补偿,SVC适用于较大容量的无功补偿,SVG可以直接接入10kV及35kV系统,适用于工矿企业及新能源并网等需要快速补偿且对占地有严格要求的场合。与SVC相比回收单相进线电抗器,SVG的响应速度更快电抗器回收,运行范围更宽,谐波电流含量更小,且电压较低时SVG仍可向系统注入较大的无功电流,它的储能元件(如电容器)的容量远比它所提供的无功容量要小。早期影响SVG应用的主要因素是其造价成本较高,近几年通过技术改进和规模量产,在小容量产品和风电等特殊领域,SVG的价格已接近SVC,具有一定的性价比优势,其发展值得期待,未来SVG的研发方向是开发高电压等级、更大容量的SVG产品废旧电抗器回收。随着国民经济的不断发展,用电量会越来越大,随之而来的是输电系统在基础建设上必然要加大投入。而通常发电、输电系统的容量要超前国民经济1.5-2个基数发展,所以无功补偿的市场前景非常广阔。特别是随着我国交直流特高压输电系统(AC1000kV、DC±800kV)的建设,每条特高压输电线路和每个变电站的无功需求容量将是以前500kV及以下电压等级系统需求的数倍。配合这些特高压输电系统的建设和应用电抗器回收厂家,随之带来的是无功补偿装置的应用将会朝着超高压、大容量、特高压直流滤波电容器装置的应用方向发展,届时会对整个无功补偿装置生产行业的技术发展起到不可估量的提升和带动作用。
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电网中的电动机、变压器等电力负荷属于感性负荷,这些电力负荷在运行过程中要消耗无功功率。无功功率的存在使得电网功率因数下降,从而降低了发供电设备的效率,造成电网电压的波动,也增大了电能损耗。无功补偿就是把容性负荷与感性负荷并联接在同一电路,用容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷所需要的无功功率。(1)无功补偿可降低线路损耗当线路负载为感性负载时,要输送的有功功率不变时,负载电流会提高,线路损耗与电流的平方成正比增加。进行无功补偿后,功率因数提高,输送的有功功率不变,补偿点以前的线路中通过的无功电流减小,线路中功率损耗大大降低。(2)无功补偿可以提高功率因数、降低电能损耗有功功率一定,用电功率因数越小,所需的无功功率越大。如果没有安装无功补偿装置,则无功功率必须由输电系统供给,供电线路和变压器的容量需增大。
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讲述了静止型动态无功补偿装置在风电系统中的重要性,以及茂明风电场无功补偿设备的结构、原理、功能、参数和特点,以及调试及运行状况。风电场无功补偿装置的选型风力发电机在正常运行时,向电网输送的电能是随风力的大小而变化的,因此要求无功随负荷的变化而变化的。这就要求无功补偿装置必须按照实际需要进行自动投切。如果风力发电机在满载时匹配固定补偿电容器,在空载或轻载时,将出现过补偿,发电效率下降,电网电压升高,直接影响电气设备安全运行及寿命;如果风力发电机在空载或轻载时匹配固定补偿电容器,在满载时达不到较为理想的无功补偿要求,在风机停机解列时,同样会导致电网电压升高。风电机组一般还配有大量的变压器、架空集电线路,也会消耗大量的容性无功,因此,风电场有必要配置动态无功补偿装置,以调节风电场无功功率。目前,动态无功补偿装置主要有TCR(晶闸管控制电抗器)型SVC、MCR(磁控电抗器)型SVC、电压型无功自动补偿成套装置等类型,均能满足风电运行需要,性能上TCR型SVC,具有快速抑制(响应时间10ms)电压波动,节约能源,能平滑的控制无功负荷的允许波动,负荷稳定,目前国内应用较广,基于MCR的SVC目前应用还不广泛,其可靠性还需进一步调研。电压型无功自动补偿成套装置价格相对,可靠性也能满足要求,抑制电压波动的速度相对较慢,不能满足风电场运行要求。
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风电场每台风机均配备一台35kV/690V的箱式变压器,并且采用架空集电线路输送至升压站,大量的变压器及线路会消耗大量的容性无功,因此,配备无功补偿主要是补偿变压器及线路的无功损耗。茂明风电场输电线路接入内蒙望海变电站,该变电站接入了四家风力发电场,装机总容量近350MW。由于配置风电容量较大,造成望海变电能质量较差,受风的影响较大,负荷调节能力较弱,因此当负荷变化较大时,或风电场突然切除,容易瞬时降低电网的电压,从而导致出现电压稳定问题。当电网电压波动较大时,风机出于自我保护,将切除负荷,造成电网电能质量更加恶劣,所以需要配置反映迅速的无功补偿装置,使其具有足够的无功吞吐调节能力和动态支撑,有效提高电压稳定裕度;在发生电网电压波动时,能够及时调节,以加强电场运行的稳定性。调试中注意的问题1散热问题晶闸管阀组的发热量很大,而阀组室因防尘等需要是封闭的,因此除了阀组单元本体配备的散热器外,还要配备一主一备两台大功率空调。阀组控制系统有温度故障保护,当温度大于正常运行温度时,自动弹出“温度保护”动作告警,当温度降低后才可重新启动SVC设备。因此,运行当中要加强对阀组室的巡检,如发现温度高,尽快做出散热措施(开备用空调等),以防止因温度过高造成SVC设备跳闸。2晶闸管击穿故障在调试过程中,晶闸管是整个系统中出现故障的元件,曾多次发生晶闸管击穿故障,当晶闸管击穿数量少于整定值(茂明风场为3个)时报警,但SVC系统还可正常运行,当超过整定值时,SVC报故障并立即跳闸。检查晶闸管两端电阻值是否正常,如正常,检查阻容吸收电路电阻阻值是否正常。
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在工程结束后她还牵头各专业所对调试过程中发现的近300条缺陷进行梳理归纳,期间更是发现STATCOM、TVM运行异常等重大问题,发掘出16项新技术或新设备运用创新点,并准备形成16个科研项目课题及相应的,终将形成一套完整的技术专著,为今后换流站的维护运行提供强有力的技术保障。2007年7月,宋洁进入云南电科院工作,作为一名需要常年在艰苦地区的专业技术人员,女性身份从未阻碍过她长期投身生产一线的决心。11年来,为做好电力试验、调试和研究工作,她的足迹遍布云南的山山水水,无论是漫湾、宣威等建成电厂,还是小湾、溪洛渡等新建电厂,无论是500kV变、500kV德宏变等交流变电站,还是牛寨换流站、富宁换流站等直流变电站,到处都留下了她勤奋耕耘的身影。“不禁一番彻骨寒,怎得梅花扑鼻香”,正是一颗对电力事业的炙热之心,一份对科研工作的执着之情,使宋洁有了克服重重困难的决心与毅力,终让她从的一名稚嫩书生逐步成长为一名能够独当一面叱咤现场的女调总。
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