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成都銀隆新能源汽車項目靜止無功發生器的應用

時間:2020-03-04瀏覽量:146

成都銀隆新能源汽車項目靜止無功發生器的應用

項目名稱:成都銀隆新能源安全試驗室

建設公司:成都銀隆新能源有限公司

設計單位:上海同建華強建筑設計有限公司

項目介紹:成都銀隆新能源有限公司位于成都市新津縣金華鎮新科大道168,是國內新能源大型產業、現代化高新技術企業之一,成都生產基地占地面積約3000畝(一期用地約1500余畝,二期1500余畝),總投資約100億元。

  公司致力于打造以鋰電池材料為核心,以鋰電池、電動汽車動力總成、整車制造、智能電網儲能系統的研發、生產、銷售為一體的新能源閉合式循環產業鏈。公司通過引進世界頂尖級專家、先進管理、技術理念,向世界品牌公司看齊,獨創出“零元供車、十年租賃、十年質保、整車替換、四方共贏”的創新商業模式。新團隊新增加安全實驗室建設項目建筑面積768平方米,用電容量為5000KVA,設置2臺箱式變壓器,容量分別為2500KVA和2500KVA,要求高可高性供電方案和優質的電能質量,為精密實驗設備供電,低壓采用靜止無功發生器補償和有源電力濾波器濾波,投運后補償的功率因數達到0.98以上。

 

NYSVG靜止無功發生器

隨著社會的發展,公眾對電網電能質量提出了更高的要求。從目前的電能質量來看,電網頻率相對比較好,而電壓質量(包括幅值、波形和三相不平衡度)等雖在合格范圍,但仍需提高。影響電壓質量的一個主要原因是電網無功容量不足或配備不當,造成電網電壓在峰荷時偏低,在谷荷時偏高,并導致線損增加。其次,近年來大功率非線性負荷,如煉鋼用的電弧爐,電解銅、鋁等大功率整流設備、大型軋鋼廠沖擊負荷、電氣牽引機車等的廣泛使用,產生出大量的諧波,嚴重影響著電網的電能質量。

目前采用的無功補償絕大多數是投切固定容量的電容器組,只有少量同步調相機和靜止無功發生器,可調節的無功容量不足,能快速響應的無功調節設備就更少。因此,研究快速響應的無功補償設備,提高電能質量,對電壓穩定、減少線損和節能,有著重要的現實意義和巨大的市場潛力。

1、簡述

靜止無功發生器英文描述為Static Var Generator,簡稱為 SVG。又稱高壓動態無功補償發生裝置,或低壓靜止同步補償器。是指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態無功補償的裝置。SVG是目前無功功率控制領域內的最佳方案。相對于傳統的調相機、電容器、電抗器、以晶閘管控制電抗器TCR為主要代表的傳統SVC等方式。SVG有著無可比擬的優勢,是一種用于動態無功補償和三相不平衡調節的電力電子裝置,是電容器、電抗器等傳統無功補償的先進替代產品。

2、工作原理

SVG采用可關斷電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路,經過電抗器并聯在電網上,適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流。迅速吸收或者發出所需的無功功率,實現快速動態調節無功的目的。作為有源形補償裝置,不僅可以跟蹤沖擊型負載的沖擊電流,而且可以對諧波電流也進行跟蹤補償。

電壓源逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分,其中逆變橋由可關斷的半導體器件IGBT組成

工作中,通過調節逆變橋中IGBT器件的開關,可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位,因此,整個裝置相當于一個調相電源。通過檢測系統中所需的無功,可以快速發出大小相等、相位相反的無功,實現無功的就地平衡,保持系統實事高高率因數運行。

3、技術參數

靜止無功發生器有模塊式和整柜式,模塊式容量30Kvar到150Kvar,整柜式容量30Kvar到500(600)Kvar;可適用于所有動態無功補償的場合。安裝方式有壁掛式、模塊式(客戶自己組裝)、整柜式。

電氣特征

額定電壓

400V(-40% ~ +20%)

工作頻率

45Hz ~ 65Hz

電氣接線

三相三線/三相四線

濾波范圍

2~13次諧波(可以選擇性濾波,各次諧波補償可分別設定)

濾波能力

THDi<5%

無功補償功能

內置諧波補償、無功補償、三相不平衡等多種補償功能,用戶可自行設定選擇補償功能

有功功率損耗

<3% 額定模塊功率下

全響應時間

<10(5)ms

控制特征

開關頻率

20kHz40kHz

控制算法

FFT算法、智能FFT算法、瞬時無功算法

控制器

數字式雙DSP(雙DSP+CPLD)

通訊功能

采用電總協議、Modbus協議、TCP/IP,通訊接口RS485、網口

控制連接

光纖,或電氣連接

結構特征

顏色

RAL7035(淺灰色)或按用戶要求定制

安裝方式

機架式、壁掛式、整柜式

冷卻方式

強制風冷

防護等級

IP20(更高防護等級可定制)

環境條件

環境溫度

-10℃~+40℃

相對濕度

最大95%,無凝露

海拔高度

≤1500m,1500~4000m之間,

根據國標GB/T3859.2,每增加100m,功率降低1%

參照標準

遵循標準

IEEE519、IEC 61000-3-6,ERG5/4(DL/T 1216-2013)

4、產品優勢

①、補償方式:國內的無功補償裝置基本上是采用電容器進行無功補償,補償后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是電源(把電源改成IGBT)模塊進行無功補償,補償后的功率因素一般(去掉一般)在0.98以上,這是目前國際上最先進的電力技術。

②、補償時間: 國內的無功補償裝置完成一次補償最快也要200(40)毫秒的時間,SVG在5-20(5-10)毫秒的時間就可以完成一次補償。無功補償需要在瞬時完成,如果補償的時間過長會造成該要無功的時候沒有,不該要無功的時候反而來了的不良狀況;(改成功率因數不達標)

③、有級(極)無極: 國內的無功補償裝置基本上采用的是3—10級(極)的有級補償,每增減一(極)就是幾十千法(乏),不能實現精確的補償。SVG可以從0.1千法(乏)開始進行無極補償,完全實現了精確補償;

④、諧波濾除: 國內的無功補償裝置因為采用的是電容式,電容本身會放大諧波,所以根本不能濾除諧波,SVG不產生諧波更不會放大諧波,并且可以濾除裝置容量50%以內13以下的諧波;

⑤、使用壽命: 國內的無功補償裝置一般采用接觸器或可控硅控制,造成使用壽命較短,一般在三年左右,自身損耗大而且要經常進行維護。SVG使用壽命在十年以上,自身損耗極小且基本上不要維護。

5、靜止無功發生器作用主要有以下幾點

①、 提高供用電系統及負載的功率因數,降低設備容量,減少功率損耗。

②、 穩定受電端及電網的電壓,提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性,提高輸電能力。

③、電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合,通過適當的無功襝可以平衡三相的有功及無功負載。

6、應用領域

冶金行業:主要是存在于生產流水線上的軋機。

石油行業:主要是頻繁快速啟動的絞車用電動機、抽油機提升機、轉盤等。

軌道交通:大量使用電纜長距離傳輸、以及因需求特性存在嚴重的三相不平衡狀態。

汽車制造業:大量使用電焊機激光焊接機,在焊接的短時間隔后緊隨著是空載運行,并會產生兩個電壓階梯。

7、為什么使用

無功補償技術是一種很傳統的電力技術,它代表了一個國家電力水平的高低,無功補償通俗的講就是將低壓變壓器傳輸過來的無用功 變為有用功。這樣:

①、減少線路損耗50%以上。就全國講,線路損耗約占據12%,其中主要是無功分量引起的損耗,若無功線損降低50%~60%,一年便可節電500億度左右,相當于半個三峽工程的發電量。這種不消耗一次能源,便可增大發電量的工程是絕好的綠色工程。且投資極小,見效快。

②、避免罰款。我國電力部及物價局“關于頒發《功率因數調整電費辦法》通知”中規定,功率因數0.94時,減少電費1.1%,功率因數0.6時增加電費15%······。例如一個315KVA的變壓器,功率因數從0.6提高到0.94以上,年獎罰差3~4萬元。

③、不額外投資,便實現擴容。進行無功補償后,便可提高用電承載率,變壓器可滿負荷運行。例如一臺315KVA的變壓器,功率因數COSф=0.6負荷的變壓器只能提供優質服務189KW的有功功率,不能承受300KW左右的容量,需購買一臺500KVA的變壓器替換。將功率因數由0.6提高到0.98,相當于擴大了63%,既有功由189KW提高到309KW可基本滿足需要的容量,便節省了一臺500KVA的變壓器,經費約三四十萬元。

④、改善電能質量,延長了電器壽命,提高了產品質量。

8、圖紙表示

 


9、靜止無功發生器圖片

                    

NYSVG/4L-400V-30kvarB 壁掛式              NYSVG/4L-400V-100kvarM 模塊式

                            

                     

NYSVG/4L-400V-500600kvarG立柜式                 NYAT7070S濾波(補償)控制器

總結

無功補償裝置的應用場合凡是安裝有低壓變壓器地方及大型用電設備旁邊都應該配備無功補償裝置(這是國家電力部門的規定),特別是那些功率因數較低的工礦、企業、居民區必須安裝。大型異步電機、變壓器、電焊機、沖床、車床群、空壓機、壓力機、吊車、冶煉、軋鋼、軋鋁、大型交換機、電灌設備、電氣機車等尤其需要。居民區除白熾燈照明外,空調、冷凍機等也都是無功功率不可忽視的耗用對象。農村用電狀況比較惡劣,多數地區供電不足,電壓波動很大,功率因數尤其低,加裝補償設備是改善供電狀況、提高電能利用率的有效措施。


 

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