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大中型泵站無功補(bǔ)償裝置的選擇 實(shí)際應(yīng)用案例分析
2018-09-11
第1 代產(chǎn)品的缺點(diǎn)是無功補(bǔ)償不能連續(xù)可控 , 不能與補(bǔ)償要求較好協(xié)調(diào)配合 , 會出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償情況; 反應(yīng)慢(一般為百毫秒以上) ; 可能發(fā)生諧振和諧波電壓放大問題; 損耗大; 占地面積大 ; 補(bǔ)償效果差 , 其將逐漸被SVC 及 SVG 所替代。其優(yōu)點(diǎn)是價格低廉。
大中型泵站無功補(bǔ)償裝置的選擇 實(shí)際應(yīng)用案例分析
大中型泵站工程電氣設(shè)計中經(jīng)常涉及到電動機(jī)啟動、無功補(bǔ)償?shù)膯栴}。通過多年的工程實(shí)踐 , 對電動機(jī)常用的直接啟動、變頻器啟動、自耦變壓器啟動、電抗器啟動、變壓器抽頭啟動、熱變電阻啟動、磁控電抗器啟動及開關(guān)變壓器啟動等方式及第 1 、2 、3 代無功補(bǔ)償裝置的選擇進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的分析比較，提出了一些個人觀點(diǎn),供同行探討。關(guān)鍵詞：電機(jī)啟動，無功補(bǔ)償裝置，比較，選擇.
輔助啟動方式
水資源利用及需求也發(fā)生著很大的變化，對水的需求也在雖然輔助啟動方式較多，但對大中型泵站工程而言，快速增加，各種形式及規(guī)模的調(diào)水工程也日益增多。由于可能采用的方式主要有變頻器啟動、熱變電阻啟動、磁控調(diào)水規(guī)模逐漸增大，泵站的裝機(jī)規(guī)模也在增大，所采用的電抗器啟動及開關(guān)變壓器啟動方式。其各自的優(yōu)缺點(diǎn)主要大中型機(jī)組也越來越多。我國在以往的泵站設(shè)計過程中已 簡述如下。積累了較為豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，如國標(biāo) GB/ T50265《泵站設(shè)計規(guī)范》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SL430《調(diào)水變頻啟動方式在技術(shù)上具有很多其它方式不可比擬的工程設(shè)計導(dǎo)則》、SD204 《泵站技術(shù)規(guī)范》等。但由于近優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備靜止，維修方便，可不受啟動次數(shù)限制。并有關(guān)新技術(shù)的快速發(fā)展及在水利 且它的啟動電流倍數(shù)可調(diào)，可以在限流 (啟動電流不超過電來泵站規(guī)模的快速增大工程上的應(yīng)用 , 對以往的一些技術(shù)問題的處理也在發(fā)生著一定的變化�，F(xiàn)就常遇到的電動機(jī)啟動、無功補(bǔ)償裝置選擇問題作一簡要介紹 , 以便在類似工程設(shè)計中給予關(guān)注。
無功補(bǔ)償裝置選擇
在泵站工程中,如果采用異步電動機(jī)組,就有可能需要設(shè)置無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償裝置現(xiàn)有多種類型 , 但發(fā)展至今按核心組成 ,主要可分為 3 代 :
第 1 代 , 即是*早水利水電工程設(shè)計開始使用的分組有級投切的 , 主要有 FC ( Fixed Capacitor) 、MSC/ HVC ( Mechanically Switched Capacitor ) 、 MSR (Mechanically Switched Reactor) 及調(diào)壓型等;
第 2 代是繼第 1 代之后開始使用的無級可調(diào)型 , 主要有 TCR ( Thyristor Controlled Reactor) 、TSC ( Thyristor Switched Capacitor ) 、MCR (Mechanically Controlled Reactor ) 及 TCT ( Thyristor Controlled Transformer) 型等 , 還有采用兩者的混合型裝置 , 如 TCR + TSC、TCR + FC、TCR + MSC 等 , 一般統(tǒng)稱為 SVC ( Static Var Compensator) ;
第 3 代 , 是近幾年在國內(nèi)開始規(guī)模使用的更具優(yōu)良性能的無級可調(diào)型的 SVG (Static Var Generator) 。
其各自的優(yōu)缺點(diǎn)簡要如下:
第1 代產(chǎn)品的缺點(diǎn)是無功補(bǔ)償不能連續(xù)可控 , 不能與補(bǔ)償要求較好協(xié)調(diào)配合 , 會出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償情況; 反應(yīng)慢(一般為百毫秒以上) ; 可能發(fā)生諧振和諧波電壓放大問題; 損耗大; 占地面積大 ; 補(bǔ)償效果差 , 其將逐漸被SVC 及 SVG 所替代。其優(yōu)點(diǎn)是價格低廉。
第2 代的 SVC 優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)性能優(yōu)于第 1 代; 無功補(bǔ)償連續(xù)可控 , 可與補(bǔ)償要求協(xié)調(diào)配合 , 不會出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償情況; 反應(yīng)速度比第 1 代快(一般為 40～60 ms) ; 損耗低于第 1 代; 占地面積一般較第 1 代小 ; 補(bǔ)償效果好于第 1代。其缺點(diǎn)是價格高于第 1 代較多 ; 可能會產(chǎn)生諧波及諧振和諧波電壓放大等問題。第3 代的 SVG 優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)性能是目前*優(yōu)的 , 其代表著無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展方向 ; 無功補(bǔ)償連續(xù)可控 , 并自動隨時跟蹤無功情況 , 可與補(bǔ)償要求更好的協(xié)調(diào)配合 (即可補(bǔ)容性無功 ,也可補(bǔ)感性無功) , 可使電網(wǎng)運(yùn)行在*佳狀態(tài) ;反應(yīng)速度比第 2 代更快(小于10 ms) ; 損耗比第 2 代更低(比 SVC 約低 1 %) ; 占地面積比第 2 代更小 ( 一般為 SVC 的 20 %～50 %) ; 不會產(chǎn)生諧波及出現(xiàn)諧振和諧波電壓放大等問題 , 并且還可根據(jù)要求配置消除背景諧波等功能; 補(bǔ)償效果比第 2 代更好 ; 維護(hù)量較 SVC 小。其缺點(diǎn)是價格要高于第 2 代 , 但隨著晶閘管價格的下降 , 其價格也逐步走低(初期時，價格會有成倍的差別 , 現(xiàn)在的差別已基本不超過30%) , 特別是小容量SVG 已與SVC基本持平,甚至?xí)怪谩?br /> 綜上所述 , 第 3 代的 SVG 在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)點(diǎn) ,
但其造價在現(xiàn)階段要高于 SVC。第 2 代的 SVC 技術(shù)方面不
如SVG 先進(jìn) , 但其有著多年成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及大量使用業(yè)績。第 1 代分組有級投切的方式會逐漸退出 , 被 SVC 及 SVG 所替代。SVG 在無功補(bǔ)償領(lǐng)域代表著發(fā)展方向 , 其應(yīng)用會越來越多�，F(xiàn)階段在工程中采用哪種方案要根據(jù)工程具體情況進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較選擇確定。
大中型泵站工程電氣設(shè)計中經(jīng)常涉及到電動機(jī)啟動、無功補(bǔ)償?shù)膯栴}。通過多年的工程實(shí)踐 , 對電動機(jī)常用的直接啟動、變頻器啟動、自耦變壓器啟動、電抗器啟動、變壓器抽頭啟動、熱變電阻啟動、磁控電抗器啟動及開關(guān)變壓器啟動等方式及第 1 、2 、3 代無功補(bǔ)償裝置的選擇進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的分析比較，提出了一些個人觀點(diǎn),供同行探討。關(guān)鍵詞：電機(jī)啟動，無功補(bǔ)償裝置，比較，選擇.
輔助啟動方式
水資源利用及需求也發(fā)生著很大的變化，對水的需求也在雖然輔助啟動方式較多，但對大中型泵站工程而言，快速增加，各種形式及規(guī)模的調(diào)水工程也日益增多。由于可能采用的方式主要有變頻器啟動、熱變電阻啟動、磁控調(diào)水規(guī)模逐漸增大，泵站的裝機(jī)規(guī)模也在增大，所采用的電抗器啟動及開關(guān)變壓器啟動方式。其各自的優(yōu)缺點(diǎn)主要大中型機(jī)組也越來越多。我國在以往的泵站設(shè)計過程中已 簡述如下。積累了較為豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，如國標(biāo) GB/ T50265《泵站設(shè)計規(guī)范》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SL430《調(diào)水變頻啟動方式在技術(shù)上具有很多其它方式不可比擬的工程設(shè)計導(dǎo)則》、SD204 《泵站技術(shù)規(guī)范》等。但由于近優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備靜止，維修方便，可不受啟動次數(shù)限制。并有關(guān)新技術(shù)的快速發(fā)展及在水利 且它的啟動電流倍數(shù)可調(diào)，可以在限流 (啟動電流不超過電來泵站規(guī)模的快速增大工程上的應(yīng)用 , 對以往的一些技術(shù)問題的處理也在發(fā)生著一定的變化�，F(xiàn)就常遇到的電動機(jī)啟動、無功補(bǔ)償裝置選擇問題作一簡要介紹 , 以便在類似工程設(shè)計中給予關(guān)注。
無功補(bǔ)償裝置選擇
在泵站工程中,如果采用異步電動機(jī)組,就有可能需要設(shè)置無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償裝置現(xiàn)有多種類型 , 但發(fā)展至今按核心組成 ,主要可分為 3 代 :
第 1 代 , 即是*早水利水電工程設(shè)計開始使用的分組有級投切的 , 主要有 FC ( Fixed Capacitor) 、MSC/ HVC ( Mechanically Switched Capacitor ) 、 MSR (Mechanically Switched Reactor) 及調(diào)壓型等;
第 2 代是繼第 1 代之后開始使用的無級可調(diào)型 , 主要有 TCR ( Thyristor Controlled Reactor) 、TSC ( Thyristor Switched Capacitor ) 、MCR (Mechanically Controlled Reactor ) 及 TCT ( Thyristor Controlled Transformer) 型等 , 還有采用兩者的混合型裝置 , 如 TCR + TSC、TCR + FC、TCR + MSC 等 , 一般統(tǒng)稱為 SVC ( Static Var Compensator) ;
第 3 代 , 是近幾年在國內(nèi)開始規(guī)模使用的更具優(yōu)良性能的無級可調(diào)型的 SVG (Static Var Generator) 。
其各自的優(yōu)缺點(diǎn)簡要如下:
第1 代產(chǎn)品的缺點(diǎn)是無功補(bǔ)償不能連續(xù)可控 , 不能與補(bǔ)償要求較好協(xié)調(diào)配合 , 會出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償情況; 反應(yīng)慢(一般為百毫秒以上) ; 可能發(fā)生諧振和諧波電壓放大問題; 損耗大; 占地面積大 ; 補(bǔ)償效果差 , 其將逐漸被SVC 及 SVG 所替代。其優(yōu)點(diǎn)是價格低廉。
第2 代的 SVC 優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)性能優(yōu)于第 1 代; 無功補(bǔ)償連續(xù)可控 , 可與補(bǔ)償要求協(xié)調(diào)配合 , 不會出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償情況; 反應(yīng)速度比第 1 代快(一般為 40～60 ms) ; 損耗低于第 1 代; 占地面積一般較第 1 代小 ; 補(bǔ)償效果好于第 1代。其缺點(diǎn)是價格高于第 1 代較多 ; 可能會產(chǎn)生諧波及諧振和諧波電壓放大等問題。第3 代的 SVG 優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)性能是目前*優(yōu)的 , 其代表著無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展方向 ; 無功補(bǔ)償連續(xù)可控 , 并自動隨時跟蹤無功情況 , 可與補(bǔ)償要求更好的協(xié)調(diào)配合 (即可補(bǔ)容性無功 ,也可補(bǔ)感性無功) , 可使電網(wǎng)運(yùn)行在*佳狀態(tài) ;反應(yīng)速度比第 2 代更快(小于10 ms) ; 損耗比第 2 代更低(比 SVC 約低 1 %) ; 占地面積比第 2 代更小 ( 一般為 SVC 的 20 %～50 %) ; 不會產(chǎn)生諧波及出現(xiàn)諧振和諧波電壓放大等問題 , 并且還可根據(jù)要求配置消除背景諧波等功能; 補(bǔ)償效果比第 2 代更好 ; 維護(hù)量較 SVC 小。其缺點(diǎn)是價格要高于第 2 代 , 但隨著晶閘管價格的下降 , 其價格也逐步走低(初期時，價格會有成倍的差別 , 現(xiàn)在的差別已基本不超過30%) , 特別是小容量SVG 已與SVC基本持平,甚至?xí)怪谩?br /> 綜上所述 , 第 3 代的 SVG 在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)點(diǎn) ,
但其造價在現(xiàn)階段要高于 SVC。第 2 代的 SVC 技術(shù)方面不
如SVG 先進(jìn) , 但其有著多年成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及大量使用業(yè)績。第 1 代分組有級投切的方式會逐漸退出 , 被 SVC 及 SVG 所替代。SVG 在無功補(bǔ)償領(lǐng)域代表著發(fā)展方向 , 其應(yīng)用會越來越多�，F(xiàn)階段在工程中采用哪種方案要根據(jù)工程具體情況進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較選擇確定。