10kv静止型动态无功补偿装置(svgfc)在矿井供电系统中应用

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1、10KV静止型动态无功补偿装置(SVG+FC)在矿井供电系统中应用【摘要】本文针对大功率设备及电力电子装置在矿井中的越来越频繁造成无功冲击大和产生谐波的现状，提出了基于静止型动态无功补偿装置的安装方案。介绍了基本工作原理并结合工程实例分析了充分验证了其经济合理性，达到了预期的效果。【关键词】动态无功补偿；原理；矿井供电；应用1、概述近年来，随着当代电力电子技术的发展，大量的电力电子装置在矿井提升机、绞车等这些煤矿供电系统中的主要用电负荷中得以使用，这些装置构成了整流电路、逆变电路、直流斩波电路等。

2、在这些装置运行的过程中，产生了大量的谐波，对供电系统的电能质量造成了危害。传通的无功补偿及谐波治理设备由于响应速度慢，大容量电容器组频繁投切，且与产生谐波的设备不能同步，不能起到滤波作用，造成整个供电系统的电压不稳定和功率因数忽高忽低，并且严重影响电容器组本身的使用寿命。且对高压交流接触器、变频设备、电子元件等使用寿命也构成严重危害，针对这种现象有必要对现有供电系统进行合理化改进。2、传统供电系统存在的问题一般电力系统用户负荷吸收有功功率PL和无功功率QL。电源提供有功功率PS和无功功率QS(可能

3、为感性无功,也可能是容性无功)，忽略变压器和线路损耗，则有PS=PL,QS=QLO没有足够无功补偿的电网存在以下几个问题：(1)电网从远端传送无功；(2)负荷的无功冲击影响本地电网和上级电网的供电质量；(3)负荷的不平衡与谐波也会影响电网的电能质量；因此，供电系统一般都要求对用电负荷进行必要的无功、不平衡与谐波补偿，以提高电力系统的带载能力，净化电网，改善电网电能质量。3、解决方案3.1SVG用于补偿无功SVG是目前较为先进的无功补偿技术，其基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。

4、它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。假设负荷消耗感性无功(一般工业用户都是如此)QL,此时控制SVG使其产生容性无功功率，并取QSVG=QL,这样在负荷波动过程中，就可以保证：QS=QSVG-QL=Oo如果对电网等比较复杂的补偿对象而言，当需要向电网提供感性无功时，可以通过对SVG的控制，使其产生感性无功功率，并取QSVG二QC,这样在负荷波动过程中，仍然可以保证：QS=QSVG-QC=0o此外，SVG在补偿系统无功功率达同时，几乎不产生谐波。

5、更重要的是，SVG还可以对系统的谐波、不平衡等电能质量问题进行多功能综合补偿，实现有源滤波（APF）的功能。3.2SVG基本原理SVG的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。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、频率和相位，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，保持系统实时高

6、功率因数运行。4、静止型动态无功补偿装置（SVG+FC）在矿井中应用实例4.1方案设计神火集团泉店矿35KV变电站位于河南省许昌市西20公里。变电站现有SZ11-16000/35/10有载调压变压器2台，运行方式为分段并列运行。矿内主要用电负荷为：主井提升机2500kW（直流）、副井提升机1100WV（直流）、通风风机（2*630kW）o其中，主要谐波设备为主、副井提升机，频繁启动。4.2技术优势SVG可以根据负载特点和工况，自动调节其输出的无功功率的大小和性质(容性或者感性)。因此，从本质上讲，

7、SVG可以等效为大小可以连续调节的电容或电抗器。SVG较传统的无功补偿装置有如下优势：(1)响应速度更快：SVG响应时间：