[发明专利]静止无功发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无功功率补偿装置，尤其是一种静止无功发生器(SVG)。 

背景技术

我国现有的高压无功补偿装置多采用真空接触器(或真空断路器)分组投切电容器，真空接触器(或真空断路器)分组投切电容器在电容器接通时，电容器产生瞬态充电过程，电容器相当于短路，出现很大的合闸涌流，对无功补偿装置及系统都有损害；真空接触器(或真空断路器)在分组投切电容器，在电容器切除时，易产生过电压。此外，采用真空接触器(或真空断路器)投切电容器组，由于为机械触点，动态响应速度慢，对于冲击性闪变负荷(如轧机、电弧炉等)，补偿往往达不到预期的效果。机械触点的开关受机械寿命的限制，不可频繁操作，只适合稳定负荷的无功功率补偿。现有的动态无功补偿装置如TCR、MCR、TSC等不仅成本高，而且占地面种大、结构复杂、损耗较大、工作时产生谐波较大，因此不能得到广泛的推广和应用。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种静止无功发生器。 

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种静止无功发生器，包括控制柜、功率柜、功率柜冷却装置、连接电抗器L和启动柜；所述控制柜采集10KV系统的CT信号、PT信号、开关信号、系统电流信号及负荷电流信号，控制输出给所述功率柜，控制功率模 块的运行；所述启动柜进线端与所述控制柜连接，出线端与所述功率柜连接。 

本发明的积极效果是：(1)响应速度快：SVG响应时间≤5ms。SVG可在极短的时间内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换，这种响应速度可以胜任对冲击性负荷的补偿。(2)安全性更高：SVG运行时被控制为电流源，不存在与系统阻抗发生谐振的可能性，安全性更高。(3)补偿功能多样化：一套SVG可以实现不同的多种补偿功能：补偿负载无功；补偿负载谐波；补偿负载不平衡；同时补偿负载无功、谐波和不平衡。(4)谐波含量极低：SVG采用了PWM技术和多重化技术，与TCR和SVC相比，谐波含量极低，对电网不会产生二次污染。(5)占地面积小：SVG的占地面积最大只有相同容量SVC的50％。 

附图说明

图1是本发明电气方案图 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

如图1所示，本发明所述的静止无功发生器，包括：控制柜、功率柜、功率柜冷却装置、连接电抗器L和启动柜。 

控制柜采集10KV系统的CT信号、PT信号、开关信号、系统电流信号及负荷电流信号，控制输出给功率柜，控制功率模块的运行。启动柜包括真空接触器KM、隔离开关QS、接地开关QS1及充电电阻R。启动柜的隔离开关QS的进线端与10KV系统相连接，隔离开关QS的出线端与真空接触器KM的进线端连接，真空接触器KM的出线端与连接电抗器L的进线端连接。充电电阻R的两端与真空接触器KM的两端相连接。连接电抗器L的出线端与功率柜连接。 

控制柜——用于控制装置的运行、保护和监测； 

功率柜——用于提供动态无功功率和谐波电流通路的大功率电力电子装置，采用链式换流器，也简称为换流链； 

功率柜冷却装置——用于采用强迫风冷装置； 

连电抗器——用于将装置接入系统的连接电抗器； 

启动柜——用于隔离开关、真空接触器、限流电阻、避雷器、电流互感器等。 

本发明所述启动柜的启动方式设计为自励启动。在主开关合闸后，系统电压通过充电电阻对功率单元的直流电容进行充电，当充电电压达到额定值的80％后，控制系统闭合启动开关，将充电电阻旁路。 

本发明所述的隔离开关QS和接地开关QS1在装置进行检修时，隔离开关QS和地开关QS1提供了安全保证。隔离开关QS可将装置与系统断开，提供明显的断开点，接地开关QS1保证装置输入侧处于接地状态。 

本发明所述的启动柜的真空接触器KM和电阻R主要实现SVG的自励启动，限制上电时直流电容的充电涌流，避免IGCT模块、直流电容损坏。静止无功发生器上电时，旁路电阻串于充电回路，起限流保护作用，将电阻通过接触器旁路后静止无功发生器方能投入运行。启动柜的另一作用是线电压和相电流二次信号输出及阀端过电压保护。 

本发明所述的电抗器用于限制无功输出电流、滤除装置产生的高次谐波、将两个电压源连接起来。电感值增大时，滤除补偿电流高次谐波的效果较好，但装置补偿电流减小。电抗器的容量通常选用装置总容量的10％～20％。