静止无功补偿器 $ 静止无功补偿发生器 介绍

SVC & SVG产品简介

SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator)，是一种无功补偿比较科学的方式，能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。该装置应用于电网，作用为：能实现调相调压功能，提高线路的输送能力，提高稳定运行水平，改善电能质量，提高供电设备的利用率，提高输电效率，改善供电质量，提高输电安全性。应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户，可进行动态无功功率补偿，电压控制，谐波和负序治理，提高用户的生产工效，提高产品质量和降低能耗。

原理：静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。

作用：静止无功补偿器在低压供配电系统中广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，静止无功补偿器配套的滤波器能吸收谐波和减小谐波干扰等。在超高压输电系统中，静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压，改善系统电压水平，改善电力系统的动态和暂态稳定性，抑制工频过电压等。

SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，其典型代表是晶闸管控制电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。

TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor)，由电抗器及晶闸管等构成，与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。

晶闸管控制电抗器TCR＋FC：TCR通过调节晶闸管的触发角α，实现连续调节补偿装置的无功功率。利用TCR回路吸收的感性无功功率，可以对无功功率进行动态补偿，使得并联滤波器中多余的无功功率得到平衡，确保补偿点的电压接近维持不变。其基本组成如下图

TCR＋FC基本组成

MCR磁阀式可控电抗器/磁控电抗器(Magnetic Control Reactor)，是一种容量可调的并联电抗器，主要用于电力系统的无功补偿。

磁控电抗器MCR＋FC：MCR利用直流助磁原理，通过附加直流励磁磁化电抗器铁芯，通过调节磁控电抗器的饱和程度来改变铁芯的磁导率，实现电抗值的连续、快速调节。从而实现无功容量的连续可调。其基本组成如下图

MCR＋FC基本组成

TCR与MCR的区别

SVG 静止无功发生器(Static Var Generator)，又称：高压动态无功补偿发生装置；或STATCOM (Static Synchronous Compensator)--静止同步补偿器；还叫STATCON—静止调相机。是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。在电力系统中，为减少配电网向负荷提供大量无功电流而造成功率损耗，在各受电点均需配置相应电压等级的无功补偿装置，以提高电网输电能力，节约能源。

原理：SVG采用可关断电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT 组成。

工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实事高高率因数运行。

SVG基本原理主要是将逆变器经过电抗器或者变压器或者直接并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。其基本电路有2种，电压源型逆变电路和电流源型逆变电路。

电压源型逆变电路电流源型逆变电路

SVC与SVG的区别

静止无功补偿器（SVC）该装置产生无功和滤除谐波是靠其电容和电抗本身的性质产生的。静止无功发生器（SVG）该装置产生无功和滤除谐波是靠其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。

无功补偿器，通常是指补偿电容器的控制器，或指成套的电容补偿装置，是无源的被动补偿设备；无功发生器通常是指类似有源滤波器一类的设备，或者移相发电机，等等。这类设备可以主动发生无功功率。

TCR\MCR\SCG相比较

工作原理通过调整触发角的大小

就可以改变电抗器所吸

收的无功分量，达到调

整无功功率的效果

采用直流励磁原理，利

用附加直流励磁磁化铁

心，改变铁心磁导率，

实现电抗值的连续可

调，改变电抗器感抗电

流，以投入的电抗器感

性无功容量变化来补偿

系统容性无功

动态补偿装置SVG是

基于大功率逆变器的动

态无功补偿装置，它以

大功率三相电压型逆变

器为核心，其输出电压

通过连接电抗接入系

统，与系统侧电压保持

同频、同相，通过调节

其输出电压幅值与系统

电压幅值的关系来确定

输出功率的性质，当其

幅值大于系统侧电压幅

值时输出容性无功，小

于时输出感性无功。

技术指标40ms 300ms 响应时间10ms，从容

性无功到感性无功连续

平滑调节

优点可以实现较快、连续的

无功功率调节，具有反

映时间快、运行可靠、

无级补偿、可分相调节、

能平衡有功，使用范围

广

功率因数达到

0.90-0.99的要求，无功

补偿容量自动无级调

节，不产生谐波，可靠

性高，维护简单，使用

寿命长，应用电压等级

广泛

除较低次的谐波，并使

用较高的谐波限制在一

定范围内，使用直流电

容来维持稳定的直流电

源电压，和SVC使用

的交流电容相比，直流

电容量相对较小，成本

低；另外，在系统电压

很低的情况下，仍能输

出额定无功电流，而

SVC补偿的无功电流

随系统电压的降低而降

低

缺点结构复杂，损耗大，任

何一只SCR击穿，都

会使晶闸管整体损坏；

对冷却要求严格，设备

造价、建设施工及运行

维护费用很高，对维护

人员要专门培训以提高

维护水平；占地面积大，

产生谐波等

相对于TCR型SVC，

其谐波水平，有功损耗，

占地面积都要小，但是

调节时间长，成本高，

温升和噪音是需要控制

的

控制复杂，成本高，

35Kv以上系统没有产

品

应用场合35Kv及以下系统，与

FC\MSC\TSC配合

0.4-500Kv系统，适用

于冲击性负荷；牵引变

电站，电弧炉，轧钢机，

造船厂

中低压系统，电力行业，

指各大电网公司，省电

力公司，各地的供电公

司、电气化铁道及城市

轨道交通行业、石化和

天然气行业、钢铁与冶

金行业、矿山、造船业

调节范围超前\滞后滞后超前\滞后控制方式连续连续连续

调节灵活性好好很好

启动速度较快快快

反映速度较快快快

调节精度好好好

产生高次谐波多中少

电压调节效应正\负正正\负控制难易程度较简单/复杂简单复杂

技术成熟好好一般

单位容量投资中等低高

维护检修方便不常维修方便

噪音小小小

分相调节可以可以可以

电磁阀(Electromagnetic Valve)，是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

电磁阀分类：

1. 原理分类（3类）

1)直动式电磁阀

原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

2)分步直动式电磁阀

原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

特点：在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。

3)先导式电磁阀：

原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关电磁阀闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，

入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

特点：流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。

2. 结构材料分类（6类）

直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。

3. 功能分类（45类）

电容器(Capacitor)，电路中具有储存电荷功能的装置；

电容器的分类：

1．按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。

2．按电解质分类：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。

3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。4．按制造材料的不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙烯电容等等

5．高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。6．低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

7、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

8．调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

9．低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。10．小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。