摘要:由于10kV系统直接面对用户对电压的要求很高,需要有很稳定的电压质量,10kV静止型动态无功补偿装置SVC能很好的解决以上问题,保证对用户可靠稳定的供电。本文介绍了10kV静止型动态无功补偿装置SVC工作原理,并结合220kV象山站的实际情况,分析本站SVC主要构成,并对比了已安装SVC的母线与安装AVC的母线电压的变化曲线分析其作用。对SVC装置在运行中出现的故障情况进行统计分析,并提出个人改进建议。
关键词:工作原理 主要构成 应用 异常
随着社会的进步,电网对高质量、高可靠性的电能供应提出了越来越高的要求,10kV静止型动态无功补偿装置SVC对10kV系统的安全运行,对提高系统的稳定性和可靠性起着非常重要的作用。SVC主要包括下面内容:工作原理,主要构成,作用。
1 SVC工作原理
SVC(Static Var Compensator)是一个动态的无功源。SVC的显著特点是能快速,连续地对波动性负荷进行补偿,有效地抑制系统电压波动和闪变。同时滤除系统中的高次谐波。并通过分相调整改善系统的三相平衡度。根据接入电网的要求,它可以向电网提供无功(容性),也可以吸收电网多余的无功(感性)。把电容器组(通过滤波器组)接入电网,就可以向电网提供无功。当电网不需要太多的无功时,这此多余的
无功,就由一个并联的空心电抗器来吸收。
图1所示为TCR+FC型静补装置(TCR,晶闸管控制电抗器)的原理图。图中;。
2 220kV象山站SVC设备主要构成
深圳供电局首台SVC装置安装于220kV象山站10kV 1M,此静止无功补偿系统SVC装置主要由以下设备构成:(1)开关柜(包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、开关保护);(2)线性(空心)电抗器;(3)可控硅阀组;(4)固定电容器组;(5)滤波器组;(6)阀组冷却水处理系统;(7)SVC二次控制及保护系统。
3 SVC装置的运行特点及应用
220kV象山站共有4台主变,每台主变变低有1条母线,共有4条10kV母线,每条母线配置6组电容器组。10kV2M、3M、4M所有电容器组都接入AVC控制回路中。10kV 1M电容器组由SVC装置的控制。通过比较可以发现以下几方面。
(1)以10kV 2M母线运行情况,AVC(Automatic Voltage Control)控制投切电容器组为例。
10kV 2M母线通过AVC频繁投切电容器组,响应速度慢,调节性能差。母线电压经常在10.1kV～10.7kV之间,实际每天电压波动为6%,过大的电压波动使供电质量下降,使得用电设备的可靠性和稳定性,技术效益和工作效率受到不良影响。电容器组投切频繁,易造成电容器单元损坏和缩短开关寿命,增加运行维护成本。
(2)SVC装置投运后10kV 1M母线运行情况。
SVC装置于2008年8月7日正式投入试运行。投入的SVC装置以稳定10kV 1M母线的电压为目标,通过调节无功稳定系统电压,改善供电质量。运行将电压定值设定为10.5kV,运行情况如下:在负荷高峰和一般负荷运行情况下,SVC出力在200A～800A之间,此时系统10kV 1M电压稳定在10.5kV,电压调节精度误差<0.01kV;在夜间部分时段和中午12时至13时和下午17时至18时SVC接近满载运行,有时在负载极轻的情况下,SVC出力达到最大,由于TCR容量已达限值,无法吸收系统多余无功,此时系统电压会上升,最大可上升到10.6kV。电压波动稳定在1%内。
(3)SVC装置和AVC装置的特点对比。 1)SVC的运行特点。
①改善电压调整,提高电压稳定度,使每天电压波动小于1%;②静止型,其主要部件无主转动部分;③动态补偿,其反应速度很快,能及时跟踪无功功率快速变化做出变化,达到控制目标;④具有响应速度快、
调节性能好、运行损耗和维护费用低。
2)AVC的特点。
①全网协调优化计算,保证电网安全稳定运行;②控制方式灵活通用,保证电压和电网关口功率因数合格;③实时运行安全可靠;④优化网损,即尽可能减少线路无功传输、降低电网因无功潮流不合理引起的有功损耗。
（4）以一日内10kV 1M(SVC)和10kV 2M(AVC)电压变化曲线。 如图2为220kV象山站SVC控制的10kV 1M电压曲线,曲线平坦。如图3为AVC控制的10kV 2M电压曲线,曲线变化大。图2、图3对比后可看出SVC控制的10kV 1M电压曲线要平坦,电压一直稳定在10.5kV,说明了SVC对区域控制电压水平很有效,达到理想电压水平;而AVC对整个电网的综合控制有效,能有效保证电压合格。
4 SVC装置运行注意事项
(1)SVC开关合闸时要先投入冷却系统,才能投入SVC,否则会烧坏可控硅。
(2)SVC开关分闸时要先切除所有电容器组,使用SVC总电流值接近0,保证系统的稳定,否则会对系统的冲击很大。
(3)运行中要注意冷却系统的运行情况,及时补充内水的纯水,同时加水时注意纯水的电导率,否则会引起电导率高跳闸。
(4)保证SVC室的散热,使可控硅能良好运行。
(5)SVC开关分合闸在SVC控制室进行操作。调度远方及站内综自电脑最好不要操作(容易损坏TCR装置),除非事故情况下。
5 SVC装置运行期间的故障分析
SVC装置出现故障最多的就是冷却系统(过滤器、冷却塔、进水温度传感器、纯水导率),还有一些二次故障,一次可控硅烧坏故障。下面就针对水冷系统故障展开分析。
(1)2010年3月30日纯水温度高,SVC水冷系统停运跳闸。初步判断原因是由于付水过滤器堵塞,导致水泵压力偏大,造成过滤器损坏变形,造成外水流水不畅,不能很好的起到冷却作用,造成跳闸;次因,外水来自生活用水,里面含有大量泥土和沙,杂质太多,造成堵塞。
(2)2010年4月5日纯水水温近露点动作、冷却器故障信号,SVC水冷系统停运跳闸。初步判断原因是由于进水温度传感器存在质量问题;次因,传感器长时间在高温运行造成老化。
(3)2010年5月6日纯水温度高,水冷系统停运跳闸。初步判断原
因是由于外水冷却塔长时间暴露在空气中,经过日晒雨淋,老化破损,造成冷却效果不佳,不能很好冷却;
6 结语
SVC装置运行以来,工作稳定,系统可运行率达98%以上,大大改善电压,电压稳定度大大提高,电压质量大大提升,提高了广大用户的满意度,受到了广大用户的赞扬。同时提高电网运行的经济效益和电压质量,使我局在新技术的应用上又上了一个新的台阶。
7 建议
(1)对SVC装置水冷却系统及散热条件改善的个人建议。 ①加强水冷系统的巡视力度和改善巡视办法,并且要准备好备品,方便检修处理。
②采用优质的水冷系统进水温度传感器,并要求对其他容易损坏的附件提供备品,以便及时检修设备;并对现场运行人员和检修人员进行培训,能及时更换,保证SVC能尽快运行。
③对付水过滤器进行改造,在原来基础上,增加带阀门的一个付水过滤器,可以在不影响过滤的情况下随时拆下,进行清洗。
④象山站为多雨天气,冷却塔露天放置(如图4所示),因雨水中有细泥和沙土等污物,容易引起过滤器堵塞现象,建议增加一个备用冷却塔,把两个冷却塔抬高离开地面1.5m,同时在冷却塔与冷却器室中间增加一个蓄水过滤池,如图5所示。
⑤SVC室增加自动抽风系统及空调系统,改善冷却效果。 (2)个人建议在可控硅周围加装冷却装置,如大功率的风扇等;现在只有纯水冷却。
(3)个人建议SVC装置在深圳供电局重要负荷的区域(对电压要求非常严格的地方)推广应用,因为现在对高品质的新产品要求越来越高。
参考文献 [1] [2] 版本1.0.
[3]
西安电力电容器研究所编写.SVC补偿原理及应用. 变电站.SVC运行规程.
南京南端继保电气有限公司编写.SVC工程运行人员手册,
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容