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ZN-MCSR新型高壓動態無功補償裝置

1、產品概述

　　隨著電網規模的不斷擴大，以及各種用電設備接入電網消耗大量的無功，無功不足和電壓波動大的問題日益突出。電力系統無功平衡對提高電網經濟效益和改善供電質量、節能至關重要。根據電力工業的現狀和發展，新型無功補償裝置的研制和應用是我國電力系統所需要著重解決的重大關鍵技術課題。

傳統的無功補償技術主要采用固定補償或真空開關分組投切電容器，起特點是容易造成過補、欠補，開關投切產生的涌流也會對設備造成嚴重危害，響應時間慢，不能滿足工況比較復雜的系統的補償。

　　為了解決傳統補償技術的缺陷，我公司研發了新型動態無功補償裝置。它具有功損耗低﹑維護量小、占地面積小、補償效果好等顯著優點，是理想的動態無功補償設備。

新型高壓動態無功補償裝置由磁控電抗器、勵磁箱、控制屏（控制器及微機保護裝置）組成。其中磁控電抗器和勵磁箱可安裝在室外。磁控電抗器及勵磁箱采用自然冷卻。控制屏安裝于室內，控制器采用高性能工業單片機，負責磁控電抗器的控制與運行狀態的監測并上傳至調度主站。磁控電抗器的應用減少了電容器頻繁投切次數，節省了開關檢修費用，減小了電容器因頻繁投退產生的合閘涌流的沖擊，延長了電容器的使用壽命。

2、裝置在煤炭系統中的應用

我國的煤炭企業中主要的生產工藝過程為采掘和運輸(提升)，工輔系統為通風和排水，百分之九十的動力設備為旋轉電機，而且以交流電機為主。而且單機容量都較大，獨立分布和一些設備啟動頻繁等特點，由此造成了系統供電品質因素很低，穩定性很差等諸多問題，不僅無功波動較大而且諧波污染嚴重，如果不對這些問題進行處理，將會導致電能質量低下且諧波污染嚴重，并導致功率因數以及諧波超標罰款，采用電容投切時無功補償裝置時會出現兩種情況：當無功或功率因數設置過小時雖然能保證這些提升設備工作期間不頻繁投切，但會造成此時井下的電氣設備供電電壓突然降低，影響電氣設備及其保護控制設備正常工作；如果無功或功率因數設定值較高，則會出現電容器電容器電容器電容器組頻繁投切現象，容易造成電氣設備的損壞，影響電氣設備的使用壽命。改善這類問題的補償方案就是采用反應速度要求不高，但運行可靠，投資與其它類型SVC有較大競爭的新型高壓動態無功補償裝置。

3、工作原理

新型電壓動態無功補償裝置工作時電容器正常運行在過補狀態，由可控硅控制改變電抗器勵磁阻抗大小而實現改變電抗器容量大小，將過補的電容器容量吸收掉。磁控電抗器是通過改變直流勵磁進而改變鐵心的飽和程度，從而達到平滑調節無功輸出的目的，磁控電抗器的鐵心結構如圖1所示，

圖1 圖2

鐵心結構示意圖線圈接線原理示意圖

圖3

本體+磁控箱+控制器接線原理示意圖

圖1中，鐵心中有一段較小的截面，即“磁閥”。圖2給出了磁控電抗器的接線原理示意。從圖2 中可以看出，電抗器由一個六柱鐵心和繞組組成，工作鐵心柱上套有繞組。從圖3 中可以看出，其繞組抽頭與可控硅接相連，可控硅觸發極與控制器相連。而且磁控電抗器具有自耦勵磁功能，省去了單獨的勵磁電源。磁控電抗器的另一特點是小截面鐵心處于極限飽和狀態。而其他鐵心則處于不飽和狀態，降低了有功損耗和諧波含量。

4、使用環境

(1).海拔高度：1000m (高于1000m需進行海拔修正)

(2).環境溫度：最高 45℃ 最低 -25℃（極限戶外-30℃）

(3).抗震設防裂度：8度

(4).安裝地點:戶內/戶外。

5、引用標準

GB 1094.1 《電力變壓器第一部分總則》

GB 1094.2 《電力變壓器第二部分溫升》

GB 1094.3 《電力變壓器第三部分絕緣水平和絕緣試驗》

GB 1094.6 《電力變壓器第六部分電抗器》

GB 2536 《變壓器油》

GB3ll.1～6 《高壓輸變電設備的絕緣配合》

GB 5582 《高壓電力設備外絕緣污穢等級》

GB/T4109 《高壓套管技術條件》

G/T 12325 《電能質量供電電壓允許偏差》

GB 12326 《電能質量電壓波動和閃變》

GB/T14549 《電能質量公用電網諧波》

GB/T 15543 《電能質量三相電壓允許不平衡度》

6、產品組成

新型高壓動態無功補償裝置。它由磁控電控器、磁控箱、控制屏（控制器及微機保護裝置）組成。

磁控電抗器與磁控箱　　　　　　　　　　控制屏

7、產品型號

8、主要技術參數

新型高壓動態無功補償裝置，并聯連接于額定電壓為6kV、10kV、27.5kV、35kV等交流電力系統中，用于改善系統的功率因數、調整電網電壓、抑制諧波、降低線路損耗。其磁控電抗器主要參數

連接方式：△

額定頻率：50HZ

調節容量范圍：1~100%連續調節

總損耗：≤0.7~2%（按容量）

冷卻方式：ONAN或ONAF

變壓器油：45號油或25號油

諧波水平：ΣD≤2.5%

噪音: 小于65~75dB（按容量）

相數：單相 / 三相

種類：油浸式或干式

9、技術優勢

現有動態無功補償裝置如相控電抗器（TCR）不僅價格昂貴，而且占地面積大、結構復雜，可靠性不高。電網運行中進行無功補償的常用電氣設備還有并聯電抗器。目前使用的并聯電抗器多為容量不可調，不能隨著系統無功的變化而改變容量。而磁控并聯電抗器使用可控硅來控制電抗器調節容量，通過控制可控硅導通角大小，可以平滑連續調節電抗器容量，以達到最佳補償的目的。

新型高壓動態無功補償裝置在電網傳輸功率較大時，電抗器運行在空載或小容量狀態；當電網傳輸功率很小或空載時，電抗器自動增大容量。在很大程度上提高了電網的運行經濟效益。因此，該類型SVC成套裝置在調整電網電壓、補償無功、提高電網輸電能力及限制過電壓等諸多方面有著廣闊的發展前景。

·安全可靠，皮實耐用：

晶閘管串接于線圈內，工作電壓低，不宜損壞；電抗器采取變壓器加工工藝，壽命可達２５年以上；不需頻繁投切，充電放電電容器壽命延長；整套裝置可做到免維護，無人值守。

·綠色環保：

由于不頻繁投切，不產生電壓沖擊和涌流。電抗器獨特設計和加工工藝、噪音低、功耗小。同時能穩

定電網電壓,改善供電質量。

·節能效果好：

連續可調，精密補償，降低網損30%，功率因數達0.96 以上

·反映速度較快

系統響應時間小于300ms，適用范圍廣

·占地小，成本低：

整套裝置結構簡單，占地面積小，投資少。