电气百科：静止无功补偿器在电力系统中作用，金属封闭高压开关柜
发布时间：2019-06-20 11:11:45 共阅读：103次
静止无功补偿器（SVC，static var compensator）是并联静止元件发生或吸收无功功率，其输出被控制变化以维持或控制电力系统规定的参数。静止无功补偿器包括功发生器和吸收器，以及相应的控制器，可以提供给电力系统容性或感性电流，如图1所示。静止无功系统（SVS，static var system）是包含静态和机械投切，且相互配合的无功补偿器的联合体。无功补偿系统（VCS，var compensator system）是指相互配合的静态无功补偿器和旋转无功补偿器的联合体。
SVC典型的电压电流特性如图2所示，在它的容量范围内SVC吸收或产生无功以维持电压的恒定，这个特性相当于理想电压源Uref与系统电压U在连结点处同相位，或一个由电压控制的电纳在同一连结点上，如图2的（b）和（c）。这样静止无功补偿器的作用就像一台同步调相机，但它没有惯性，并且它的响应速度要比调相机快的多。
2004年11月，由中国电力科学研究院开发制造的静止无功补偿器在鞍山红一变投入运行。此项工程是国家“十五”重大技术装备研制项目，是我国自主研发的SVC第一次在电网上应用。鞍山红一变为东北电网枢纽变电站，原有一台额定容量为60Mvar的调相机，由于设备陈旧，仅能发出20Mvar无功功率，动态无功支撑能力低，系统电压水平低，网损大；红一变二次66kV系统带鞍负和鞍山的主要负荷为冲击性负荷，对系统电压造成影响，使变电站主变过载。该工程以具有快速调节能力的静止无功补偿器SVC替代原有调相机，实现了对电网的动态无功调节，稳定了电网电压，并抑制冲击负荷和谐波对电网的影响。整套SVC装置和各滤波支路全部直接挂接在33kV母线，其中SVC额客容量80MVA，滤波器总安徽容量12Mvar；滤波器共设置6个支路，包括两个3次、两个5次、两个7次单调谐滤波器。该工程投运后，每年降低网损18000MW，计节约人民币720万元，同时节省了100万元设备维护费用。表1是在66kV母线上分别对SVC投入前后的相关电气参数进行的测量结果对比。表1 SVC投入前后的结果对比■从表1可明显看出，投入SVC后，系统母线电压得到有力提升，三相电压更加稳定，功率因素也有了一定的提高。
4 结论
静止无功补偿器接入电网可完成不同的功能，利用它提供的经济、快速和连续的无功控制，比传统的系统方法更为有效，可以维持系统电压、平衡三相负荷、增加已有输电系统的输电容量、
系统暂态稳定极限。此外，SVC在阻尼次同步谐振、降低暂态过电压方面也有一定的作用。
电气百科：金属封闭高压开关柜的智能化技术
1 概述
配、变电网的自动化是今后发展方向。为了对配、变电网进行运行监控和管理、运行计划模拟和优化、运行分析和管理、用户负荷监控和故障报警，配、变电网主站需要获取现场一次设备（
成套中压开关设备、断路器及变压器等）信息，同时也需要一次设备不但能执行远地主站命令，而且也能就地完成合、分闸等命令，因此要求中压开关柜（即一次系统）提高智能化程度。
另外，计算机技术及电磁兼容性（EMC）水平提高（即能抗强电磁干扰），信息传感技术、微电子技术、通信及数据处理技术的普遍应用和发展，也促进了成套中压开关设备智能化进程。
智能化中压开关设备主要由硬件与软件组成：（1）可控操作的高可靠开关设备；（2）测控保护装置具有保护、测量、监视、控制及通信等功能；（3）在线检测装置可对SF6断路器、油断路器、其它电器设备及环境等进行实时监测；（4）先进的传感器可实现各种信号可靠转换；（5）中压开关柜的结构紧凑、小型化。
2 智能化测控保护装置
2．1 智能化测控保护装置的功能
智能化测控装置的核心器件是微处理机，装置充分利用数字技术和软件技术，将保护、监视、控制、测量与通信集于一身，在相同的硬件环境下，可实现多种功能。
（１） 基本保护功能： 有方向或无方向的过流和接地故障保护；低周减载保护；自动重合闸功能（后加速）；零序电压、过电压和低电压保护；断路器失灵保护；电流速断、限时速断及反时限过流保护。
（２） 控制功能： 保护跳闸、合闸，远方、就地控制，各种信号控制及控制对象的显示等。
（３） 测量电量功能： 可测量相电流、相间和相对地电压、零序电压和电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数和电能等。
（４） 通信功能： 可完成与ＰＣ机就地通信或通过变电站通信系统与远方通信，装置一般可支持modbus协议和标准通信规约ＩＥＣ８７０—５—101（１０３）、DNP3.0、TCP/IP等；串行标准接口ＲＳ２３２、ＲＳ４８５，工业现场总线CANBUS、Lonworks等，以太网接口；支持多种通信介质如双绞线、光纤及无线等。
（５） 监视功能： 断路器状态监视、跳、合闸回路监视和本机运行自检。
故障记录和录波功能： 可记录故障类型、发生时间及故障量最大/最小值，也可对故障波形进行记录。
2．2 智能化测控保护装置构成的二次接线
一台具有计量、控制、保护及通信等全部功能的智能化测控保护装置安装于开关柜上时，二次接线工作十分简洁，智能化测控保护装置与外部单元接线见图1。用户仅需将电压、电流信号，断路器状态位置信号和出口控制信号等与开关柜内相应一次元件的端子相连即可。
智能化测控保护装置通过采集电压、电流信号，断路器状态信号及其它输入的开关量信号，接地故障状态，独立完成数据处理，实现保护、控制及显示故障纪录功能，同时通过通信接口完成信息上传。因此与传统二次技术相比，智能化测控保护装置不但功能更多、精度更高，而且二次接线更简洁。
SVC典型的电压电流特性如图2所示，在它的容量范围内SVC吸收或产生无功以维持电压的恒定，这个特性相当于理想电压源Uref与系统电压U在连结点处同相位，或一个由电压控制的电纳在同一连结点上，如图2的（b）和（c）。这样静止无功补偿器的作用就像一台同步调相机，但它没有惯性，并且它的响应速度要比调相机快的多。
2004年11月，由中国电力科学研究院开发制造的静止无功补偿器在鞍山红一变投入运行。此项工程是国家“十五”重大技术装备研制项目，是我国自主研发的SVC第一次在电网上应用。鞍山红一变为东北电网枢纽变电站，原有一台额定容量为60Mvar的调相机，由于设备陈旧，仅能发出20Mvar无功功率，动态无功支撑能力低，系统电压水平低，网损大；红一变二次66kV系统带鞍负和鞍山的主要负荷为冲击性负荷，对系统电压造成影响，使变电站主变过载。该工程以具有快速调节能力的静止无功补偿器SVC替代原有调相机，实现了对电网的动态无功调节，稳定了电网电压，并抑制冲击负荷和谐波对电网的影响。整套SVC装置和各滤波支路全部直接挂接在33kV母线，其中SVC额客容量80MVA，滤波器总安徽容量12Mvar；滤波器共设置6个支路，包括两个3次、两个5次、两个7次单调谐滤波器。该工程投运后，每年降低网损18000MW，计节约人民币720万元，同时节省了100万元设备维护费用。表1是在66kV母线上分别对SVC投入前后的相关电气参数进行的测量结果对比。表1 SVC投入前后的结果对比■从表1可明显看出，投入SVC后，系统母线电压得到有力提升，三相电压更加稳定，功率因素也有了一定的提高。
4 结论
静止无功补偿器接入电网可完成不同的功能，利用它提供的经济、快速和连续的无功控制，比传统的系统方法更为有效，可以维持系统电压、平衡三相负荷、增加已有输电系统的输电容量、
系统暂态稳定极限。此外，SVC在阻尼次同步谐振、降低暂态过电压方面也有一定的作用。
电气百科：金属封闭高压开关柜的智能化技术
1 概述
配、变电网的自动化是今后发展方向。为了对配、变电网进行运行监控和管理、运行计划模拟和优化、运行分析和管理、用户负荷监控和故障报警，配、变电网主站需要获取现场一次设备（
成套中压开关设备、断路器及变压器等）信息，同时也需要一次设备不但能执行远地主站命令，而且也能就地完成合、分闸等命令，因此要求中压开关柜（即一次系统）提高智能化程度。
另外，计算机技术及电磁兼容性（EMC）水平提高（即能抗强电磁干扰），信息传感技术、微电子技术、通信及数据处理技术的普遍应用和发展，也促进了成套中压开关设备智能化进程。
智能化中压开关设备主要由硬件与软件组成：（1）可控操作的高可靠开关设备；（2）测控保护装置具有保护、测量、监视、控制及通信等功能；（3）在线检测装置可对SF6断路器、油断路器、其它电器设备及环境等进行实时监测；（4）先进的传感器可实现各种信号可靠转换；（5）中压开关柜的结构紧凑、小型化。
2 智能化测控保护装置
2．1 智能化测控保护装置的功能
智能化测控装置的核心器件是微处理机，装置充分利用数字技术和软件技术，将保护、监视、控制、测量与通信集于一身，在相同的硬件环境下，可实现多种功能。
（１） 基本保护功能： 有方向或无方向的过流和接地故障保护；低周减载保护；自动重合闸功能（后加速）；零序电压、过电压和低电压保护；断路器失灵保护；电流速断、限时速断及反时限过流保护。
（２） 控制功能： 保护跳闸、合闸，远方、就地控制，各种信号控制及控制对象的显示等。
（３） 测量电量功能： 可测量相电流、相间和相对地电压、零序电压和电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数和电能等。
（４） 通信功能： 可完成与ＰＣ机就地通信或通过变电站通信系统与远方通信，装置一般可支持modbus协议和标准通信规约ＩＥＣ８７０—５—101（１０３）、DNP3.0、TCP/IP等；串行标准接口ＲＳ２３２、ＲＳ４８５，工业现场总线CANBUS、Lonworks等，以太网接口；支持多种通信介质如双绞线、光纤及无线等。
（５） 监视功能： 断路器状态监视、跳、合闸回路监视和本机运行自检。
故障记录和录波功能： 可记录故障类型、发生时间及故障量最大/最小值，也可对故障波形进行记录。
2．2 智能化测控保护装置构成的二次接线
一台具有计量、控制、保护及通信等全部功能的智能化测控保护装置安装于开关柜上时，二次接线工作十分简洁，智能化测控保护装置与外部单元接线见图1。用户仅需将电压、电流信号，断路器状态位置信号和出口控制信号等与开关柜内相应一次元件的端子相连即可。
智能化测控保护装置通过采集电压、电流信号，断路器状态信号及其它输入的开关量信号，接地故障状态，独立完成数据处理，实现保护、控制及显示故障纪录功能，同时通过通信接口完成信息上传。因此与传统二次技术相比，智能化测控保护装置不但功能更多、精度更高，而且二次接线更简洁。