解疑答惑(huò)
1.SVG有哪幾種運行模(mó)式?
SVG具(jù)有多種運行模式,滿(mǎn)足用戶多(duō)種需求,運行模(mó)式有:恒(hénɡ)裝置無功(ɡōnɡ)功率模式(shì)、恒考核點無功功率(lǜ)模式、恒考核點功率因數模式、恒(hénɡ)考核點電壓模式、負序補償模(mó)式,可(kě)在線轉換(huàn)運行模式(shì),也可(kě)按照客戶需求編制(zhì)運行曲線。
2.SVG與SVC的區別(bié)?
SVG是(shì)英文Static Var Generator的縮寫,是靜止無功發(fā)生器也被(bèi)稱為靜止(zhǐ)同步補償(chánɡ)器(STATCOM);SVC是(shì)英文Static Var Compensator的縮寫,是(shì)無功補償(chánɡ)器。
SVG的(de)基本原理(lǐ)就是將自(zì)換相橋式(shì)電路通過電抗器或(huò)者直接并(bìnɡ)聯在電網上,適當調節橋式電路交(jiāo)流側輸出(chū)電壓的相(xiānɡ)位和幅值(zhí),或者直接控制其交(jiāo)流側電流(liú),就可(kě)以使該電路吸收或(huò)者發出滿(mǎn)足要求的(de)無功電流(liú),實現功率(lǜ)無功補償(chánɡ)的目的。
SVC是(shì)利用晶閘管作為固(ɡù)態開關來控制接入(rù)系統的電抗器和電容器的容(rónɡ)量,從而改變輸電系統的(de)導納。按控制(zhì)對象和控(kònɡ)制方式不(bù)同,分為晶閘管控(kònɡ)制電抗器(qì)(TCR)和晶閘管投切電容器(FC)配合(hé)使用的靜止無功補償裝置(FC+TCR)和(hé)TCR與機械投切(qiē)電容器(MSC)配合使用(yònɡ)的裝置。
SVG與SVC裝置比較具(jù)有如下優(yōu)點:
1)采用(yònɡ)數字控制(zhì)技術,系統可靠(kào)性高,可以(yǐ)節省大量(liànɡ)的維護費用;
2)控制靈活、調節速(sù)度更快、調節速(sù)度廣,在感性和(hé)容性運行(xínɡ)工況下均(jūn)可連續快(kuài)速調節,響應速度(dù)小于5毫(háo)秒;
3)連接電抗小。STATCOM接入電網的連接電抗,作用(yònɡ)是濾除電流中存在(zài)的較高次(cì)諧波,另外起(qǐ)到將變流(liú)器與電網連接起來的作用,因此(cǐ)其電感量(liànɡ)遠小于補償容量相(xiānɡ)同的TCR等SVC裝置所(suǒ)需的電感(ɡǎn)量;
4)SVG輸出電流不依賴于電壓,表現為恒流源特(tè)性,具(jù)有更寬的(de)運行范圍。而SVC本質是(shì)阻抗型補償,輸出電流和電壓成線性關系。因此系(xì)統電壓變低時,同容量SVG可以(yǐ)比SVC提供更大(dà)的補償容(rónɡ)量;
5)SVG比SVC具有更(ɡènɡ)快的響應速度,因而更適合抑制電壓閃變。SVG響應時間在5ms以內,而SVC響應時間一般(bān)在20~40 ms。STATCOM從額定容性無(wú)功功率變為額定感(ɡǎn)性無功功(ɡōnɡ)率(或相(xiānɡ)反)可在(zài)1 ms之內完成(chénɡ),這種響應速(sù)度完全可(kě)以勝任對沖擊性負荷的補償(chánɡ);
6)SVG的橋式(shì)電路采用(yònɡ)多重化技(jì)術、多(duō)電平技術或PWM技術來消(xiāo)除次數較低的諧波(bō),并使(shǐ)如7、11等較高(ɡāo)次數諧波(bō)減小到可(kě)以接受的(de)程度。而(ér)SVC本(běn)身要產生(shēnɡ)一定量的(de)諧波,如TCR型的(de)5、7次特(tè)征次諧波(bō)量比較大(dà),占基波(bō)值的5%~8%;其他如SR,TCT等也產(chǎn)生3、5、7、11等(děnɡ)次的高次(cì)諧波,這給SVC 系(xì)統的濾波(bō)器設計帶來許多困(kùn)難;
7)SVG比同容(rónɡ)量SVC占地面積小、成本(běn)低。STATCOM由于(yú)使用直流(liú)電容器儲能,可以(yǐ)減小電容(rónɡ)器體積,且不需(xū)要并聯電抗器即可(kě)以控制無(wú)功功率平(pínɡ)滑變化,因此安(ān)裝尺寸大(dà)大減小;
3.無功(ɡōnɡ)補償原理(lǐ)?
當電網電壓的波形(xínɡ)為正弦波(bō),且電壓與電流(liú)同相位時(shí),電阻性(xìnɡ)電氣設備如白熾燈、電熱器等從電網上獲得(dé)的功率P等于電壓U和電流(liú)I的乘積,即:P=U×I。
電感性電氣設備如(rú)電動機和(hé)變壓器等(děnɡ)由于在運行時需要(yào)建立磁場,此時(shí)所消耗的(de)能量不能(nénɡ)轉化為有(yǒu)功功率,故被稱為無功功(ɡōnɡ)率Q。此時電流滯后電壓一個角(jiǎo)度φ。在選擇變配電設備時所根據的是視在(zài)功率S,即有功(ɡōnɡ)功率和無(wú)功功率的(de)矢量和:
無功功(ɡōnɡ)率為 :
有功功率(lǜ)與視在功(ɡōnɡ)率的比值(zhí)為功率因(yīn)數:
cosf=P/S
無功(ɡōnɡ)功率的傳輸加重了(le)電網負荷(hé),使電網損耗增(zēnɡ)加,系統電壓下降。故(ɡù)需對其進行就近和(hé)就地補償(chánɡ)。并(bìnɡ)聯電容器(qì)可補償或(huò)平衡電氣設備的感(ɡǎn)性無功功(ɡōnɡ)率。當(dānɡ)容性無功(ɡōnɡ)功率QC等于感性(xìnɡ)無功功率(lǜ)QL時,電網只(zhī)傳輸有功(ɡōnɡ)功率P。根(ɡēn)據國家有(yǒu)關規定,高壓用戶的功率因(yīn)數應達到(dào)0.9以(yǐ)上,低(dī)壓用戶的(de)功率因數應達到0.85以(yǐ)上。
如果(ɡuǒ)選擇電容(rónɡ)器功率為Qc,則功(ɡōnɡ)率因數為:
cosφ= P/ (P^2 + (QL-Qc)^2)^1/2
在大系統中,無(wú)功補償還用于調整(zhěnɡ)電網的電壓,提(tí)高電網的(de)穩定性。
在小系統中,通過恰當的無(wú)功補償方(fānɡ)法還可以(yǐ)調整三相(xiānɡ)不平衡電流。按照wangs定(dìnɡ)理:在相(xiānɡ)與相之間跨接的電感或者電容可以在(zài)相間轉移(yí)有功電流(liú)。因此(cǐ),對于三(sān)相電流不(bù)平衡的系(xì)統,只要恰(qià)當地在各(ɡè)相與相之(zhī)間以及各(ɡè)相與零線之間接入(rù)不同容量(liànɡ)的電容器(qì),不但可以(yǐ)將各相的(de)功率因數均補償至(zhì)接近1,而(ér)且可以使(shǐ)各相的有(yǒu)功電流達到平衡狀態。
4.無擾(rǎo)并網功能(nénɡ)?
該功能主要實現大(dà)功率電機(jī)軟啟動的(de)功能。主要采用電壓互感器(qì)檢測,應用(yònɡ)鎖相環技(jì)術,實時(shí)對電網電壓、變頻器輸出電壓進行頻率、相位(wèi)的精確跟(ɡēn)隨,精度高(ɡāo),響應快,使(shǐ)變頻器輸出電壓與工頻電網電壓同頻、同(tónɡ)相時將電動機以最(zuì)小電流切(qiē)換至工頻電源。并網時,對電動機基本無(wú)沖擊,切換電流(liú)不超過額定電流的(de)1.5倍(bèi),能夠完全滿足(zú)大功率電動機的軟啟動要求(qiú)。
5.“塌(tā)料”功能(nénɡ)如何處理(lǐ)?
該功能主要是針對一般水泥(ní)行業的高(ɡāo)溫風機負載會出現(xiàn)的“塌料(liào)”現象進行設計。由于(yú)風機管道(dào)的灰塵積聚到一定(dìnɡ)程度,會坍塌(tā)脫落,造成管道(dào)內粉塵濃度增大,阻力增(zēnɡ)加,負壓升高,使排風機負荷增(zēnɡ)加,或(huò)者如果垂(chuí)直煙道或(huò)預熱器內在清潔皮(pí)或有物料(liào)塌料時,同(tónɡ)樣會造成(chénɡ)氣流波動,使(shǐ)排風管內氣流紊亂(luàn),造成(chénɡ)高溫風機(jī)過負載停(tínɡ)機。在(zài)實際過程(chénɡ)中,“塌料”現(xiàn)象會不定(dìnɡ)期發生而(ér)導致電機(jī)運行電流(liú)在較短時(shí)間內超出(chū)正常電流(liú)的數倍。若變頻器無該項功能,可能導致(zhì)變頻器運行過程中(zhōnɡ)頻繁跳機(jī),直(zhí)接影響高(ɡāo)溫風機與水泥生產(chǎn)線的正常(chánɡ)運行。
針對這種現象,新風光高(ɡāo)壓變頻器(qì)針對高溫風機塌料(liào)引起的電機過載保(bǎo)護,設計開發了“塌(tā)料”功能(nénɡ),即(jí)當塌料現(xiàn)象發生時(shí),瞬間檢(jiǎn)測到電流(liú)及轉矩的(de)變化,降轉矩運行進而間接的降低(dī)了變頻器(qì)及電機負載,使得即使(shǐ)塌料發生(shēnɡ),變頻器(qì)仍運行不(bù)過載,有(yǒu)效地避免(miǎn)了通用高(ɡāo)壓變頻器(qì)在運行中(zhōnɡ)由于“塌(tā)料”所導致反復跳(tiào)機,與工頻液耦(ǒu)運行相比(bǐ)也降低了(le)跳機的可(kě)能性,達到節能(nénɡ)增效,降低電機、風機設備故(ɡù)障率,提高水泥(ní)企業生產(chǎn)安全性、經濟性(xìnɡ)。
“塌料現(xiàn)象”發生(shēnɡ)時,主控的(de)處理就是(shì),頻率下(xià)降,使轉速降低,但(dàn)輸出電流(liú)不變。PLC的“塌料(liào)”處理:檢測功率(lǜ)單元故障(zhànɡ)內容,保(bǎo)護板給出(chū)的保護信(xìn)號在 PLC 內有一段延(yán)時,不(bù)會立即跳(tiào)前一級高(ɡāo)壓,留(liú)出讓主控(kònɡ)板處理時(shí)間,否(fǒu)則檢測到(dào)就跳高壓,主控板(bǎn)處理就沒(méi)有意義了(le)。
6.何為中性點漂(piāo)移功能?
單元旁路(lù)功能可自(zì)動、快速地切(qiē)除出現故(ɡù)障單元而(ér)保證系統繼續正常(chánɡ)運行或降(jiànɡ)額運行。正常工作(zuò)時,三相單元(yuán)以Y型方(fānɡ)式進行連接,每相(xiānɡ)相差120°。若某相中(zhōnɡ)有個單元(yuán)如A5出(chū)現過流或(huò)過壓故障(zhànɡ)(以6KV每相5個單元為例),見圖1。系統將會在最(zuì)短時間內將該單元(yuán)旁路,為了滿(mǎn)足現場工(ɡōnɡ)藝需要,不立即停(tínɡ)機,采用中(zhōnɡ)性點偏移(yí)技術進行(xínɡ)處理,通過調節三相輸出(chū)電壓的之(zhī)間的相位(wèi)(不再是(shì)120°),保證輸出(chū)線電壓仍(rénɡ)保持三相(xiānɡ)對稱(VAC=VCB=VBA),見圖2。電機能正(zhènɡ)常運行,同(tónɡ)時提高了(le)電壓利用(yònɡ)率。該技術使單元串聯多(duō)電平變頻器的可靠(kào)性得到很(hěn)大提高。
圖1 單元A5出現故(ɡù)障
圖2 星(xīnɡ)點漂移技(jì)術將單元(yuán)A5旁路(lù)示意圖
圖3 中(zhōnɡ)性點漂移(yí)波形
7.日常(chánɡ)使用中變頻器是否(fǒu)安全?
變頻器在設計時已充分(fēn)考慮到人(rén)身安全問(wèn)題,對于(yú)正常的安(ān)裝、調試、操(cāo)作和維護都是安全(quán)的。JD-BP37/38系列高(ɡāo)壓變頻調速系統是(shì)一種高壓設備,設備內部帶有危險的(de)高電壓,同其它電氣設備一(yī)樣,需要嚴格(ɡé)遵守操作(zuò)規范。當您對設備進行操(cāo)作、維護和現(xiàn)場查看時(shí),請嚴格遵守《用戶手冊》的要求(qiú)。任何不正(zhènɡ)確的操作(zuò)都有可能(nénɡ)造成系統停機,甚(shèn)至可能造(zào)成設備損(sǔn)壞或是人(rén)身傷害。
8.變頻器對電網要求是否(fǒu)很高?
變頻器適用輸入電壓范(fàn)圍寬廣,更適合(hé)國內電網條件。JD-BP37/38系列高(ɡāo)壓變頻調速系統對電網電壓適應范圍寬,電網側電壓即使在(zài)65%~115%Ue范圍內波動時(shí)裝置不會停機,在(zài)-15%~+15%范圍內波動時,仍可帶額定負載持續運行(xínɡ)。電網電壓低于65%額定(dìnɡ)電壓后,裝置處于待(dài)機狀態,但電壓恢(huī)復正常后(hòu)可自動無(wú)沖擊啟動電機(可(kě)設定)至(zhì)正常運行(xínɡ)狀態,不(bù)會影響連續生產。更高波(bō)動范圍的(de)產品可量(liànɡ)身定制。