浅析SVC与SVG在无功补偿方面的优劣

ｚｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇｙｏｎｇ　ｙｕ　Ｙａｎｊｉｕ　——浅析ＳＶＣ与ＳＶＧ在无功补偿方面的优劣　钱俊华　（广东中誉设计院有限公司，广东佛山５２８２００）　摘要：通过分析ＳＶＣ与ＳＶＧ的无功补偿基本情况，从使用性能、元件组成、谐波抑制、控制策略、应用范围等几个角度简要对比了　ＳＶＣ与ＳＶＧ的优劣，结果表明ＳＶＣ与ＳＶＧ在性价比、结构、应用等方面各有优势。　关键词：ＳＶＣ　ＳＶＧ；无功补偿；优劣　０引言　电网电源的无功部分是用电设备运行不可缺少的重要组　成，在含有电感或电容的电气回路中需要消耗大量的无功功　率，例如非线性负载、变压器等。如果仅依靠发电机提供无功　功率，来弥补异步电动机、变压器、架空线以及非线性电力电子　装置等的消耗，那么需要发电机提供更多的无功输出，对应的　有功输出就会减少。为此，对消耗的无功功率需进行补偿。无　功补偿对供电系统及负载的运行都是非常重要的。对于供电　系统，无功补偿能提高供电电能的质量，维持合理的功率因数，　提高发电机的供电效率；对于负载运行，无功补偿能保证电力　设备正常的无功消耗，平衡三相负载等。ＳＶＣ和ＳＶＧ都是当　前应用较为广泛的无功补偿器件，本文将对这２种无功补偿方　式进行简要分析，论述其各自在无功补偿方面的优劣性能。　１静止无功补偿器（ＳＶＣ）　１．１　ＳＶＣ的基本原理及应用　随着工业的发展，在利用电能过程中出现了大量的冲击　功，包括有功功率和无功功率。冲击性无功功率的出现，使得　三相负载不平衡，加剧了对无功部分的消耗，例如电力机车在　消耗有功功率的同时还需要消耗大量的无功功率，如果单一从　电网获得，就要求发电机输出更多的无功部分，不利于电能质　量的改善，为此可以通过ＳＶＣ来提高功率因数，补充所要消耗　的无功功率。　这里所要讨论的ＳＶＣ是一种区别于发电机供给无功功率　的手段，它主要包括可控硅整流器和静电电容等装置。对于含　有电容、电感且三相不平衡的用电负载，需要消耗很多的无功　功率，采用ＳＶＣ可对消耗的无功功率进行补偿：通过相间控制　调节单相电感、电容，实现负载三相平衡，不改变电网及负载的　有功功率。通过ＳＶＣ补偿无功功率，能满足三相不平衡负载　所需要的无功功率，消除不平衡负载带来的负序电压，提高电　网的供电质量，因此，ＳＶＣ是平衡用电负载的重要手段。　总的来看，ＳＶＣ的主要应用表现在：　（１）电弧炉补偿，由于不稳定电弧引起大量不规则的无功　电流，造成电压波动，这种波动会干扰其他用户，ＳＶＣ可减轻电　弧炉和邻近设备的电压波动，改善传输电力的能力；　（２）轧机补偿，ＳＶＣ能抑制冲击负荷对电压稳定水平的　影响；　（３）电力机车不平衡负载补偿，ＳＶＣ可通过相间控制调节　单相电容、电感，使得不平衡负载得到有效补偿。　１＿２　ＳＶＣ的分类　ＳＶＣ是当今世界上先进的供电技术，并且ＳＶＣ装置的制　造水平综合反映了一个国家的电力电子科学和电工制造技术　的总体水平。随着对无功补偿重视度的提高，ＳＶＣ的制造和应　用得到了国内外的广泛关注，ＳＶＣ的无功补偿能力也得到迅速　发展。目前，ＳＶＣ已发展到可以根据用户要求来进行应用组　合，主要表现为：带电抗器的静止无功补偿装置（包括自饱和、　可控饱和、可控硅整流器控制、可控硅整流器控制和附加电容４　种）、可控硅整流器控制电容器式静止无功补偿、可控硅施反压　控制电容器式静止无功补偿、固定的电容器。　２静止无功发生器（Ｓ、，Ｇ）　与ｓＶＣ不同，ＳＶＧ是通过自换相桥式电路实现无功功率　的实时补偿装置，它利用自换相桥式电路跨接到待补偿的电网　侧，通过调节无功补偿装置输出电压，给负载提供所需要的无　功功率，补偿电网侧无功功率，使其保持较高的功率因数。　图１给出了ｓＶＧ的２种基本形式：电压型如图１（ａ）所示，　电流型如图１（ｂ）所示。这２种形式都能补偿负载对无功功率　的消耗，实现无功功率的动态补偿。　（ａ）电压型　２　２　—　Ｉ　ｌ　ｌ　上上上　．［工丁ｊ　２　２　（ｂ）电流型　图１　ＳＶＧ基本结构示意图　３　ＳＶＧ和ＳＶＧ的优劣对比　ＳＶＣ和ＳＶＧ的优劣，可从使用性能、元件组成、谐波抑制、　控制策略、应用范围等方面进行对比分析。　３．１使用性能　与大多数采用ＳＶＣ的无功补偿相比较，利用ＳＶＧ动态补　偿无功功率的调节速度更快，且所能进行无功补偿的范围更为　合理。除此之外，通过新技术、新的控制及滤波手段，能有效减　少ＳＶＧ动态补偿无功功率时的电流谐波。　３＿２元件组成　与ＳＶＣ相比，ＳＶＧ的组成元件在体积方面更具优势，使得　封装后的ＳＶＧ比ＳＶＣ具有更可观的应用空间。但是从价格上　来看，目前ＳＶＧ所需要的全控器件（如ＩＧＢＴ、ＧＴＯ等）价格比　ＳＶＣ主要控制器件可控硅整流器要高，这就使得ＳＶＣ更具有　ＺｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇＹ。ｎｇ　ｖｕ　Ｙａ　ｕ：茎鱼坚里量里　薹　二氧化氯发生器在工业循环冷却水处理中的应用　郑伟潘姣姚蕾　（东北制药集团股份有限公司，辽宁沈阳１１００２７）　摘要：对二氧化氯（Ｃ１０２）发生器的工作原理、制备工艺、设备选择、加药方式以及杀菌效果等进行了简单介绍，并且通过实例对其经　济性进行了比较分析。　关键词：Ｃ１（）２发生器；循环冷却水；应用；经济性　０引言　工业循环冷却水系统是医药、化工、制冷、食品等行业中常　见的公用工程系统。在生产运行中，由于循环冷却水系统的特　殊生态环境，导致微生物很容易在其中大量繁殖，并且混杂无　机物、泥沙、灰尘等形成生物粘泥沉积在金属表面，使设备传热　效率降低，诱导金属腐蚀，严重时会造成管路堵塞，给生产带来　影响。所以，微生物的控制成了制约循环冷却水系统成功运行　的主要因素。　氧化作用，可以氧化水中的还原型酸根，如Ｓ２一、Ｓ（　等；还能氧　化有机化合物形式的Ｆｅ２　、Ｍ　等及水中残存有机物。　Ｃ１Ｏ２＋４Ｈ　＋５ｅ—Ｃｌ一＋２Ｈ２　Ｏ　Ｃｌ０２是一种安全高效的强力杀菌剂，其有效氯是ｃｌ。的　２．６３倍，杀菌效果是Ｃｌ　的５倍、ＮａＣ１０的５Ｏ倍以上。它可以　在ｐＨ：３￣９范围内有效杀灭细菌，投加量小，杀生速度快，药　效时间长，使用安全，不污染环境。Ｃ１（）２用于循环水处理，与水　中Ｆｅ２　和Ｍｎ２　化合物相作用，可消除水中的臭味，控制水中藻　类生长，清除浑浊。　由于Ｃｌ０２的不稳定性和高浓度时的易爆性，目前国内外使　用的Ｃｌ（）２杀菌剂大多采用Ｃ１０２发生器现场制备或稳态Ｃｌ０２现　场活化。　控制冷却水系统中微生物生长最直接的方法是投加杀菌　剂。常见的杀菌剂有液态Ｃ１　、ＮａＣ１Ｏ、Ｃｌ０２、ＣｌＣ６Ｈ　０Ｈ、季铵　盐、有机胺类等，选择原则是能够有效抑制菌藻生长、使用成本　低、不影响循环水中其他添加剂的效果。　２　ＣＩＯ２发生器简介　１　ＣＩＯ２杀菌剂　Ｃｌ（＿）２是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的水处理　水处理、饮食、造纸、食品等多个行业。　Ｃｌ０２杀菌机理是强氧化降解，其在酸性条件下具有很强的　价格优势。但随着全控器件制造技术的发展，其成本也会相应　降低，进而使ＳＶＧ更具市场潜力。　３．３谐波抑制　现场制备Ｃｌ０２的装置叫做Ｃｌ（）２发生器，其通常有两种类　型，一种是通过电解食盐水，产生以Ｃｌ（）２为主，含Ｃ１　、０３、Ｈ　剂，是目前实践中使用最理想的杀菌消毒剂，其应用领域涉及　等多种强氧化混合气体的设备；另一种是通过化学方法制备　Ｃ１０２的发生器，是目前应用较广泛的设备。根据原料不同可分　为ＮａＣｌ（）３工艺和ＮａＣｌ０２工艺，两者的主要工作原理基本相　以综合实现无功控制、电压控制和阻尼振荡等控制目标，ＳＶＧ　的静态无功功率控制和电压控制可以根据用户需要进行选择；　而动态过程中，由模糊控制器根据系统所处状态和主要控制目　ＳＶＧ和ＳＶＣ在无功补偿过程中，其补偿电流输出都具有　一标来决定控制系统中的几个增益系数，最终反映到对脉冲相位　控制角的校正中，实现自动调整。　定的谐波，相比于ＳＶＣ，ＳＶＧ的输出电流可以通过滤波技术　．　将谐波减少到更为满意的范围。　３．４控制策略　４结语　ＳＶＣ和ＳＶＧ作为无功补偿的主要器件，各自发挥出应有　的作用。本文简要分析了两者之间的区别，根据区别得出ＳＶＣ　和ＳＶＧ的优劣情况，ＳＶＣ控制简单，元件组成简单；ＳＶＧ使用　性能好，具有良好的性价比空间，控制策略更趋完善。　［参考文献］　１－１］郑中．基于ＳＩＭＵＬＩＮＫ的ＳＶＣ与ＳＶＧ的性能比较［Ｊ］．电气　开关，２００９（４）　与ＳＶＣ相比，ＳＶＧ的控制更为复杂，ＳＶＣ通过无机械方式　对无功部分进行静态补偿，以检测到的待补偿信号为基准，利　用相控方式调节单相电容、电感，达到无功补偿的目的。ＳＶＧ　是通过自换相桥式电路实现无功功率的实时补偿，以检测到的　待补偿信号为基准，产生无功功率，供给负载无功补偿。　３．５应用范围　从应用范围来说，一般在１Ｏ　ｋＶ工业电网中采用ＴＣＲ＋　ＴＳＣｑ－ＦＣ型对系统进行补偿，在输电系统中，ＳＶＣ的主要作用　表现在：　［２］陆安定．功率因数和无功补偿［Ｍ］．上海科学普及出版社，２００４　［３］王兆安，杨君，刘进军．谐波抑制和无功功率补偿［Ｍ］．第２版．　机械工业出版社，２００６　（１）在保持系统稳定的同时还可提高输电能力。　（２）在重复出现大负荷或事故情况下提高电网稳定性。　（３）负荷变化时稳定电压。　（４）在长距离输电系统中，特别是在带有联络线的系统中，　系统阻尼不良会产生功率振荡，从而限制了输电能力，ＳＶＣ还　可以起系统阻尼器的作用。　对于ＳＶＧ，除了实现上述基本功能外，利用ＳＶＧ的系统可　收稿日期：２０１４—０４—３０　作者简介：钱俊华（１９８６一），男，湖南隆回人，助理工程师，研　究方向：输变电。　机电信息２０１４年第１８期总第４０８期　２７