一、SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置簡介
　　1、用途：
　　SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置，并聯(lián)連接于額定電壓為6KV、10KV、27.5KV、35KV、110KV等交流電力系統(tǒng)中，用于改善系統(tǒng)的功率因數(shù)、調整電網(wǎng)電壓、降低線路損耗，提高電網(wǎng)的利用率。該裝置是靜止式動態(tài)無功補償(SVC)的一種，可以提供正負連續(xù)可調的無功功率，采用專利技術生產(chǎn)的磁控式可調電抗器的方式，從而可以更精密地控制系統(tǒng)電壓和無功，是現(xiàn)有無功補償裝置升級換代產(chǎn)品。由于沒有或者極少有電容投切帶來的沖擊和涌流，可以大大提高裝置的可靠性和壽命。可以對三相分別補償，尤其適應于三相功率不平衡的情況。
　　2、結構組成：
　　SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置主要由開關柜、串聯(lián)電抗器、電容器、磁控電抗器、放電線圈、氧化鋅避雷器、隔離開關、控制屏等組成。開關柜及機電保護屏由用戶自行解決或協(xié)商解決。
　　并聯(lián)電容器可以是集合式的，也可以為框架式結構。
　　串聯(lián)電抗器串聯(lián)接在電容器回路中，主要起限制合閘流和優(yōu)化抑制諧波之用。只用來抑制合閘涌流者，應選用每相額定感抗XL為(0.1—1)%XC(XC為電容器組每相的額定容抗)的電抗器;用來抑制5次及以上諧波者應選用XL為(4.5—6)%XL的電容器，用來抑制3次以上諧波者，應選用XL為(12—13)%XC的電容器。
　　放電線圈(或電壓互感器)并聯(lián)連接在電容器回路中，當斷開電源后，能使電容器上的剩余電壓在5S內(nèi)從Un降到50V一下。
　　氧化鋅避雷器接成Y型接入線路，其中性點接地，以限制投切電容器組時所引起的操作過電壓。隔離開關既可以接成線路隔離又可以接成對地隔離，也可以兩者兼有。
　　3. 產(chǎn)品特點：
　　提供連續(xù)可調的無功功率，與電容器組合可以提供正負連續(xù)可調的無功，從而可以更精密地控制電壓和無功，功率因數(shù)可以保持恒定，比如0.95，并達到更好的電壓合格率及最低的網(wǎng)損。
　　4. 一次系統(tǒng)原理接線：
　　變電站動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置，由補償、濾波支路和磁控電抗器并聯(lián)支路組成，其中補償、濾波支路，經(jīng)隔離開關固定接于母線。通過調節(jié)磁控式可控電抗器輸出的感性無功功率，以此感性無功功率來中和電容器組的容性無功功率，從而實現(xiàn)無功功率的柔性補償，其一次系統(tǒng)原理接線見下圖。成套裝置的主要技術特點在于使用了磁控式可控電抗器，下面對其做重點介紹。
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　二、電網(wǎng)諧波和諧波治理概述
　　1. 諧波的產(chǎn)生：
　　所有的非線性負荷，都能產(chǎn)生諧波電流。產(chǎn)生諧波的設備類型有：開關模式電源(SMPS)、電子熒光燈鎮(zhèn)流器、調速傳到裝置(變頻器)、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備(變壓器、電機等)及家用電器(如電視機)等。
　　各種整流設備、交直流換流設備和電子電壓調整設備，電熔煉設備、電化學設備、礦井起重設備、露天采掘設備、電氣機車等，還有種類繁多的照明器具、娛樂設施和家用電器等。
　　隨著電力電子技術的發(fā)展，各類電力電子設備，如變頻器等在企業(yè)的應用越來越廣泛，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，但變頻器工作時會產(chǎn)生大量的諧波電流，諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降，會使電壓波形也變成非正弦。
　　這樣，連接在同一點的其他設備上，就會被施加了含有諧波成分的非正弦電壓，致使一些敏感設備無法正常工作。目前，諧波問題已經(jīng)受到全世界的廣泛重視，解決諧波問題已經(jīng)迫在眉睫。
　　2. 諧波的危害：
　　主要表現(xiàn)在以下幾個方面
　　諧波使企業(yè)電網(wǎng)中的設備產(chǎn)生附加諧波損耗，降低電網(wǎng)、輸電及用電設備的使用效率，增加電網(wǎng)線損。在三相四線制系統(tǒng)中，零線會由于流過大量的3次及其倍數(shù)次諧波電流，造成零線過熱。
　　諧波會產(chǎn)生額外的熱效應從而引起用電設備發(fā)熱，使絕緣老化，降低設備的使用壽命。如果電網(wǎng)中裝有補償電容器，諧波容易使電網(wǎng)與補償電容器之間發(fā)生并聯(lián)諧振或是串聯(lián)諧振，使諧波會使繼電保護誤動作，造成一些敏感的自動化設備動作，同時也會導致電氣測量儀表計量不準確。
　　諧波會對附近系統(tǒng)的信號傳輸產(chǎn)生干擾，輕者引入噪聲，重者導致信號丟失，使系統(tǒng)無法正常工作。
　　3. 諧波電流對電氣設備的危害：
　　(1)諧波對供電變壓器的影響
　　諧波對供電變壓器的影響主要是產(chǎn)生附加損耗，溫升增加，出力下降，影響絕緣壽命。
　　(2)諧波對旋轉電機的影響
　　諧波對選裝電機的主要影響是產(chǎn)生附加損耗，其次是產(chǎn)生機械振動、噪聲和諧波過電壓。
　　(3)諧波對電纜及并聯(lián)電容器的影響
　　諧波對電纜及并聯(lián)電容器的影響，當產(chǎn)生諧波放大時，并聯(lián)電容器，將因過電流及過電壓而損壞，嚴重時將引起諧振，危機整個供電系統(tǒng)的安全運行。
　　(4)諧波對變流裝置的影響
　　交流電壓畸變可能引起不可逆變流設備控制角的時間間隔不等，并通過正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使變流器工作不穩(wěn)定，而對逆變器則可能發(fā)生換流失敗而無法工作，甚至損壞變流設備。
　　(5)諧波對通信產(chǎn)生干擾，使電度計量產(chǎn)生誤差
　　(6)諧波對繼電保護自動裝置和計算機等也將產(chǎn)生不良影響。
　　由以上分析可以看出，變流設備產(chǎn)生的大量諧波電流和無功沖擊會對用戶本身及電網(wǎng)用電設備造成較嚴重的電壓波動和諧波污染。這不僅帶來運行隱患，威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，還會給其他電氣設備的運行帶來不利影響。
　　4. 諧波治理的必要性：
　　以上危害，在有些企業(yè)中表現(xiàn)的比較突出，而在一些企業(yè)中表現(xiàn)的不是很明顯，然而諧波危害的隱患依然存在。特別是在一些自動化程度較高的行業(yè)，如諧波含量超標，會對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性造成極大的威脅，一旦表現(xiàn)出來，必然造成巨大的損失。因此，進行諧波治理，非常重要。
　　第一、它可以提高企業(yè)設備的供電質量，提高設備運行的可靠性，減少因設備誤動作而造成的經(jīng)濟損失;
　　第二、可以減少諧波電流在輸配電線路上產(chǎn)生的損耗，同時降低用電設備發(fā)熱，減少絕緣老化，從而提高設備的使用壽命，減少設備的維護費用;
　　第三、諧波治理能夠減少電網(wǎng)中補償電容器的諧振幾率，同時減少諧波對系統(tǒng)信號傳輸?shù)挠绊懀黾酉到y(tǒng)的可靠性;
　　第四、可以減少諧波對公共電網(wǎng)的污染。
　　5. 諧波治理的原理方法：
　　磁控電抗器式靜止型動態(tài)無功補償裝置由磁控電抗器、濾波電抗器、電容器組成，電容器與濾波電抗器串聯(lián)組成濾波支路，用以濾除諧波電流，磁控電抗器用以調節(jié)感性無功。靜止型動態(tài)無功補償裝置為無極調節(jié)，能實現(xiàn)無功的連續(xù)補償，既能有效濾除諧波，又能取得良好的補償效果，它具有可靠性高、占地面積小、制造和維護成本低、諧波小等優(yōu)點。磁控電抗器內(nèi)部無動作元件，不會對系統(tǒng)造成沖擊。
　　三、磁控電抗器技術介紹
　　1. 原理
　　磁控電抗器是利用直流助磁的原理，即利用附加直流勵磁，磁化電抗器鐵芯，通過調節(jié)磁控電抗器鐵芯的磁飽和程度，改變鐵心的磁導率，實現(xiàn)電抗值的連續(xù)可調。
　　在鐵芯上設置由不飽和區(qū)域鐵芯和飽和區(qū)域鐵芯交錯排列組成并聯(lián)磁路，在并聯(lián)磁路中按比例設定不飽和區(qū)域與飽和區(qū)域鐵芯面積或設定不飽和區(qū)域鐵心與飽和區(qū)域鐵芯各自磁阻，通過調節(jié)可控硅觸發(fā)導通角來控制附加直流勵磁電流對鐵芯的勵磁磁化，使飽和區(qū)域鐵心的漏磁通由主磁通方向前后相鄰或左右相鄰的不飽和區(qū)域鐵芯吸收而形成自屏蔽，通過對鐵芯的勵磁磁化改變并聯(lián)磁路中不飽和區(qū)域鐵芯和飽和區(qū)域鐵芯的磁飽和程度實現(xiàn)電抗值的連續(xù)、快速可調。可控電抗器原理接線圖如圖1所示。
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　在可控電抗器的工作鐵心柱上分別對稱的繞有匝數(shù)為N/2的兩個線圈，其上有抽頭比為∽=N2/N的抽頭，它們之間接有可控硅T1、T2，不同鐵心的上下兩個主繞組交叉連接后并聯(lián)至電源，續(xù)流二極管接在兩個線圈的中間。
　　當電抗器繞組接至電源電壓時，在可控硅T1、T2兩端感應出1%左右的電源電壓。電源電壓正半周觸發(fā)導通可控硅T1，形成圖2(a)所示的等效電路，其中N1=N-N2,在回路中產(chǎn)生直流控制電流ik和ik;電源電壓負半周期觸發(fā)導通可控硅T2，形成圖2(b)所示的等效電路，在回路中形成直流控制電流ik和ik。一個工頻周期輪流導通T1、T2，產(chǎn)生的直流控制電流ik和ik，使電抗器工作鐵心飽和，輸出電流增加。可控電抗器輸出電流大小取決于晶閘管控制
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　角a，a越小，產(chǎn)生的控制電流越強，從而電抗器工作鐵心磁飽和程度越高，輸出電流越大。因此，改變晶閘管控制角，可平滑調節(jié)電抗器容量。
　　2. 磁控電控器的結構設計
　　采用磁路并聯(lián)漏磁自屏蔽磁路和自藕式直流助磁電路的設計技術，鐵心采用磁密不飽和的對稱分裂結構，繞組采用上下并聯(lián)左右對稱結構。
　　應用大型變壓器的結構技術，高壓電流互感器(CT)、電壓互感器(PT)、電容式電壓互感器(CVT)的絕緣技術，通過多年研發(fā)創(chuàng)立的新技術;真正實現(xiàn)了磁控電抗器的產(chǎn)品化;與磁閥式可控電抗技術比較，真正達到了損耗小、噪音低，接近于低損耗電力變壓器水平;結構合理，生產(chǎn)工藝成熟。可以批量生產(chǎn);質量可靠，運行安全免維護，成本低。
　　鐵心不飽和設計，加上對稱結構互相不干擾，鐵心損耗小，噪音低;伏安特性，近似直線(硅鋼片磁化曲線的線性段);本體基本上不產(chǎn)生諧波，控制回路產(chǎn)生的少量諧波，由于采用△接線，不向系統(tǒng)輸出;
　　主要的漏磁通在鐵心內(nèi)得到有效屏蔽，線圈和油箱中的漏磁通小，附加損耗小，總損耗小;按照容量大小，是磁閥式可控電抗器或SVC中相控電抗器(TCR)的50%以下;
　　方便安裝，占地面積小，基本上不需要維護;電抗器容量調節(jié)范圍大：1%-98%(接近100%);
　　3. 特點
　　磁控電抗器真正實現(xiàn)了：結構可靠、制造工藝簡單、產(chǎn)品性能先進，成本低等優(yōu)良的技術經(jīng)濟指標，解決了目前各類可控電抗器成本高、生產(chǎn)效率地、溫升高、噪音大、難以在實際生產(chǎn)中應用等問題。
　　應用CT、PT、CVT等超高壓絕緣技術，實現(xiàn)了磁控電抗器在110、220、500KV電壓等級上的應用;可以設計成油浸式、普通干式、環(huán)氧澆注干式等單相、三相磁控電抗器。
　　可靠性高：內(nèi)部為全靜態(tài)結構，無運動旋轉部件，使用的材料是高導磁冷軋硅鋼片、電磁線、油紙絕緣等，和電力變壓器用的材料基本相同，工作可靠性高。磁控電抗器無輸出時，僅相當于一臺空載變壓器在運行，不影響系統(tǒng)的其他裝置的運行;
　　目前，正在將此項技術廣泛 應用在電網(wǎng)節(jié)能、提高電能質量、提高電網(wǎng)運行可靠性和用戶用電安全等方面。研制開發(fā)出應用于不同行業(yè)、具有不同功能的新型磁控電抗器成套技術和新產(chǎn)品。
　　四、SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置的技術優(yōu)勢
　　1、可靠性
　　A、磁控電抗器不需要外接電源，完全由電抗器的內(nèi)部繞組來實現(xiàn)自動控制。
　　B、通過控制可控硅晶閘管的導通角進行自動控制，因此可實現(xiàn)連續(xù)可調，并且從最小容量到最大容量的過渡時間很短，因此可以真正實現(xiàn)柔性補償。投運后免維護，無須專人職守。
　　2、安全性
　　A、SYNG利用低壓可控硅作為調節(jié)裝置，不需要串、并聯(lián)，承受電壓只有總電壓的1%—2%，可控硅不容易被擊穿，運行穩(wěn)定可靠。
　　B、可控硅處于鐵芯副邊回路，可控硅整流控制產(chǎn)生的諧波不流入外交流系統(tǒng)。
　　C、及時可控硅或二極管損壞，磁控電抗器也僅相當于一臺空載變壓器，不影響系統(tǒng)其它裝置的運行。
　　D、接入三相系統(tǒng)的MNG采用△ 連接，并不是將磁控電抗器取代濾波電容中的串聯(lián)電抗器，因此與電容器不會產(chǎn)生諧振。當MNG容量與電容器容量相等時，發(fā)生并聯(lián)諧振，等效阻抗無窮大，相當于從系統(tǒng)中斷開。
　　3、反應速度快
　　裝置的反應速度為20ms-300ms.舉例說來，額定容量為3000kVar的可控電抗器，緊急情況下可在20ms對信號作出反應，300ms內(nèi)可提供3000kVar無功功率。 該反應速度，如電力機車，煤礦的大功率提升電機，鋼鐵行業(yè)的中頻加熱爐，大型滾軋電機等均可滿足要求。
　　4、經(jīng)濟優(yōu)勢
　　采用低電壓可控硅控制，設備投資少，后期免維護。
　　在相同電壓下可提高30%的輸電容量，降低輸電線路的損耗。
　　可取消自耦變壓器第三繞組以及補償電容器，工程總造價降低
　　磁控電抗器結構簡單，占地面積小，基礎投資大大壓縮。
　　磁控電抗器自身有功損耗低，僅為TCR的30%，平均為0.2%-0.4%。
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　五、SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置典型應用場所
　　1、沖擊性負荷和不穩(wěn)定負荷的無功功率補償
　　很多工廠中大量使用的非同步電氣設備，無功功率損耗變化大、不穩(wěn)定。比如塑料行業(yè)使用的擠塑機、注塑機，機械行業(yè)使用的升降機、沖壓機、電梯;冶金和煤礦行業(yè)使用的破碎機、點焊機、礦山傳送機等，負載具有快速或極快的無功功率變化。比如汽車制造廠、船舶制造廠等企業(yè)使用的點焊機、縫焊機，負荷變化極為快速，并且引發(fā)大量無功功率的需求，致使總電壓值降低，導致電焊質量差，并影響焊接的生產(chǎn)效率。穩(wěn)定電壓能提高焊接質量、消除電壓閃變，充分利用現(xiàn)有設備、減少基本費用開支。
　　2、大容量電動機啟動時的集中補償
　　大功率的電動機一般是直接連接到電網(wǎng)母線上，在啟動的時候消耗很大的電流(比穩(wěn)態(tài)的時候高出6倍)。電流的損耗在變壓器的高壓側和低壓側將產(chǎn)生明顯的電壓降落，影響同一電網(wǎng)的其他負載，同時會降低啟動力距、增加啟動時間。而MNG系統(tǒng)能夠跟隨電網(wǎng)母線上的無功電流，進行無功補償，減少了無功電流的瞬時損耗，減少了電壓跌落，保護了用電設備，取代原有的降壓啟動或者是電機軟啟動器，同時也解決了長距離輸送導線線損造成的電壓降落，確保電動機有充足的力矩進行啟動。
　　3、區(qū)域發(fā)電站/發(fā)動機無功功率補償
　　區(qū)域發(fā)電站(比如柴油發(fā)電機、風力發(fā)電場)，發(fā)電機沒有足夠的容量經(jīng)受住負載的變化，在負載變化比較大的階段，發(fā)電機工作于容性負載，而常規(guī)的無功補償系統(tǒng)來不及關斷，可引發(fā)發(fā)電機輸出電壓瞬時跌落、或者形成過激勵，將使發(fā)電機的電壓抬高，這將危機發(fā)電機和其他設備，使電容器燒毀。采用MNG動態(tài)無功補償裝置，在負載變化、設備啟動或切除的時候穩(wěn)定電壓，在設備工作時明顯提高發(fā)電機的帶負載能力。
　　4、鋼鐵廠、煤礦無功功率補償
　　在鋼廠的軋機、煤礦的提升機、傳送機等負載區(qū)域，工作周期內(nèi)需要大量的無功功率，無功電流的損耗可以在變壓器的高壓側和低壓側導致明顯的電壓降落，特別在軋機軋制、提升機起升下降的過程中，電壓閃變和電壓波動非常明顯。對于功率因數(shù)低、大量電感性負載變化大，而對其他設備的正常運轉造成影響的場合，MNG能夠快速完成全部無功補償，動態(tài)穩(wěn)定電壓、提高負載能力、消除閃變波動，有效消除諧波，節(jié)電效果非常顯著，經(jīng)濟效益極為可觀。
　　5、電氣化鐵路的應用
　　電氣化鐵路的變配電系統(tǒng)比較大，負載變化頻繁，導致了電網(wǎng)中電壓降落和電壓閃變，功率因數(shù)低。應用MNG動態(tài)無功補償系統(tǒng)綜合進行無功補償和濾波，能有效地解決牽引變電站功率因數(shù)低、諧波含量高、電壓波動和閃變等問題，減少了系統(tǒng)的損失，降低了維修費用，提高系統(tǒng)帶負載的能力。
　　六、磁控電抗器技術參數(shù)和外形尺寸
　　磁控電抗器技術參數(shù)：
　　額定電壓：6KV、10KV、27.5KV、35KV、110KV
　　額定容量：220kvar-60MVar
　　容量連續(xù)調節(jié)范圍：1-100%
　　諧波：三相小于1%
　　響應時間：小于0.5秒
　　相數(shù)：單相/三相
　　油寢式或干式
　　接線方式：△
　　安裝地點：戶外/戶內(nèi)
　　6KV級三相磁控電抗器技術參數(shù)：
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　10KV級三相磁控電抗器技術參數(shù)：
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　35KV級三相磁控電抗器技術參數(shù)：
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　27.5KV級三相磁控電抗器技術參數(shù)：
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　110KV級三相磁控電抗器技術參數(shù)：
　　
SYNG型動態(tài)無功補償及諧波治理成套裝置
 
　　1、成套裝置組成
　　高壓電力諧波成套裝置主要由磁控電抗器、隔離開關(接地開關)、放電線圈、氧化鋅避雷、干式空心濾波電抗器、高壓濾波電容器、電流互感器、噴逐式熔斷器和母線組成。
　　根據(jù)用戶或場地的需要，我公司可設計制作各種結構的濾波成套裝置，具有安裝維護方便、占地面積小、布局緊湊等優(yōu)點。
　　2、使用環(huán)境
　　裝置安裝于戶內(nèi)或戶外
　　海波高度：小于等于2000m(特殊地域或地區(qū)可商定)
　　環(huán)境溫度：-40℃—+45℃
　　空氣相對濕度：小于等于85%(20℃時)
　　安裝場所應無劇烈的機械振動和顛簸
　　地震烈度：8度
　　3、技術參數(shù)和性能
　　裝置的一次接線為單星型或雙星型，對于35KV及以下電力系統(tǒng)，電容器組的中性點不接地，其絕緣等級與電力系統(tǒng)的絕緣等級相同;110KV電容器組中的中性點應直接有效地接地。
　　裝置能在1.1倍額定電壓或1.35倍額定電流下長期運行。
　　裝置的額定安裝容量為所有電容器額定容量之和，其電容值的偏差符合下述要求：
　　a)對于電容器單元或沒相只包含一個單元的電容器組，其電容偏差為-5%—+15%
　　b)對于總容量在3MVar及以下的電容器組，其電容偏差為-5%—+10%
　　c)對于總容量在3MVar到30MVar的電容器組，其電容偏差為0—+10%
　　d)對于總容量在30MVar以上的電容器組，其電容偏差為0—+5%
　　e)三相單元和三相電容器組中任意兩線路端子之間測得的電容的最大值和最小值之比應不超過1.02
　　七、訂貨服務程序及須知
　　1、訂貨服務程序
　　現(xiàn)場測量諧波
　　提供技術方案
　　交流討論、方案改進
　　雙方認可
　　簽訂技術協(xié)議、供貨合同
　　生產(chǎn)準備
　　現(xiàn)場指導安裝、調試
　　質量保證
　　2、訂貨須知
　　a)用戶訂貨除提供主接線方案外，尚應說明以下幾點：
　　裝置型號、進線方式、左進線還是右進線、電纜進線還是母線進線，布置形式，戶外還是戶內(nèi)，保護要求及所需數(shù)量。
　　b)供應設備范圍：除電容器及可控電抗器裝置外，如需供應開關柜、普通串聯(lián)電抗器及繼電保護設備，應注明型號、規(guī)格、要求、并說明二次操作電源。
　　c)要求交貨期。
　　d)如有其他特殊要求，可以來人來函商議。
　　e)本公司可為用戶根據(jù)電力系統(tǒng)情況和負荷情況計算，設計和選擇各種裝置和電容器組情況。