台达第三代无功补偿装置SVG的推广价值(2)

谐振：传统无功补偿装置为容性负荷，与配电系统变压器的感抗有固定谐振频率，当负载频繁波动时，会造成传统无功补偿装置频繁投切。另外，电容器随着使用时间拉长，电容量会逐渐衰减，这些原因导致传统无功补偿有很高的谐振风险。当配电系统发生谐振时会导致配电系统的电压、电流异常升高，严重危害电力负载和配电设备。

传统无功补偿装置无法跟踪负载快速波动。当配电负载为快速波动，传统无功补偿无法跟踪，出现频繁投切时，电容器投切时的浪涌冲击电压和电流也会导致电容器组迅速损坏，严重时会导致传统无功补偿装置发生爆炸起火，造成系统停电等事故。

以上问题是传统无功补偿装置无法规避的风险!

4.2对策建议

针对传统无功补偿装置产生的谐波放大、功率因数无法有效提高、无法跟踪负载的快速变化等问题，第三代无功补偿装置——静止无功发生器SVG有效的解决了传统无功补偿装置的问题。

4.2.1静止无功发生器SVG原理

SVG以大功率电压型逆变器为核心，通过调节逆变器输出电压，使其和系统电压形成可调基波电压差或谐波电压差，从而控制注入系统的无功电流或谐波电流，达到补偿无功和抑制谐波的目的。

图7 SVG工作原理图

4.2.2 SVG产品主要特点

双向无功补偿：既可以补偿容性负载，有可以补偿感性负载，额定容量下可以保证功率因数0.99不波动;

滤除谐波：针对配电系统主要谐波含量如5、7、11、13次等谐波进行滤除，保证系统谐波含量符合国标14549-93标准;

跟踪响应速度快：SVG跟踪负载进行滤波补偿全响应时间小于20ms;

精确补偿，消除谐振：SVG滤波补偿完全根据配电负载所需进行精确补偿，不存在过补偿问题，消除了配电系统因容性发生谐振的可能。

表2 SVG和传统无功补偿装置性能比较4.2.3 SVG和传统无功补偿装置经济分析

传统无功补偿装置主要部件为电容器或电容器电抗器组，其成本随着经济发展较为平稳上升。而SVG的核心器件为IGBT和DSP等电力电子元器件，其价格成本随着材料应用的成熟有下行趋势，推广应用越迅速，其价格下降将会越快，二者的交集会快速到来。

综合以上特点，SVG产品适应了现代电网配电特征，是完全替代传统无功补偿装置的最先进的第三代无功补偿装置。

5 SVG产品应用案例

5.1项目背景

某有色冶金企业铜材SCR轧铜生产线，弱电干扰严重，变频器模块经常损坏，电能质量急需得到提升。

图8 SCR轧铜生产线现场环境

5.2项目意义

谐波治理可以有效提高供电系统的可靠性，消除系统谐波危害;谐波治理可以显著提高配电系统的功率因数，谐波治理可以大幅减少因谐波造成的高频振荡，降低轧线设备运行时噪音。所以该轧线谐波治理既能保证其配电系统的安全运行，提高生产效率，又能节能降耗具有很大经济效益。

5.3测试结果

实测粗轧和精轧设备运行时系统存在5、7、11、13次等特征谐波，谐波含量丰富。轧线工作时，负荷变化速度在几个周波，对于谐波治理设备的响应速度也提出了极高要求。

5.4项目方案

1250KVA轧铜变压器低压总进线侧配置了一台台达300KVAR的静止无功发生器。

5.5治理效果

网侧波形从严重畸变恢复成正弦波波形。

表3 静止无功发生器投入前后对比

5.6安装图片

图9 安装现场图

5.7项目回顾

某有色冶金企业铜材轧线应用台达静止无功发生器成功地解决了粗轧和精轧的谐波及无功补偿问题，提高了轧线配电系统的电能品质，保障了配电系统的可靠性，取得了极其显著谐波治理及节能效果，整个项目于2011年7月全部安装调试完成，运行至今。

6 总结

传统无功补偿装置由于其固有的电气特性不能适应现代配电系统负载需求，而第三代无功补偿装置SVG克服了传统无功补偿装置的问题，不但解决配电系统的谐波和无功问题，而自身作为电流源，有先天规避谐振风险的优势。安全、可靠、低耗地保证了配电系统的持续运营，SVG产品替代传统无功补偿装置在配电系统中大面积推广应用必将成为一种趋势。

作者简介：

周巍，男，生于1972年10月，毕业于中国国防科技大学，计算机信息管理专业。现任中达电通股份有限公司节能应用产品处经理，从事电能质量产品开发、规划和营销，具有多年从事电能质量产品的行业经验。