连建齐
（河南金江炼化有限责任公司 河南 459000）
摘要：我公司大量的大功率电机及整流负载，同时冲击性负载及变频设备（整流变频单元的存在）会导致无功变化快和电压波动大，从而导致功率因数较低，无功变化较快，对 3150kVA 配变系统的功率情况、谐波电流及畸变率进行详细的测量并改造。
关键词：静止无功发生器（SVG）；功率因数；电能质量；
1、我公司配电系统运行现状及问题
2016年我公司新建制酸项目，主变采用S11-3150-10/0.4一台，传统电容器补偿； 2017年年底投运，经半年试运，我们发现系统功率因数不达标，受到电业部门罚款，部分设备偶尔不明原因停车，部分电机额定电流的情况下温升过高现象等；
2、现场测试方案及结果
根据出现的问题，我们对整个供电系统进行了梳理，发现系统中存在较大功率电解整流器件，部分较大功率电机生产负荷变动较大，经过分析，我们认为可能是系统功率因数不稳及电能质量存在问题，决定外委对公司3150kVA低压配电系统进行电能质量测试。
2.1 详细测试方案
测试对象： 3150kVA变压器低压侧出线电压和采样电流 ；
测试工具：elspec G4000 电能质量监测仪、笔记本电脑；
测试内容：电压、电流、有功容量、无功容量、功率因数、谐波电压、谐波电流、谐波畸变率、三相不平衡等相关的电能质量参数；
2.2存在问题汇总
3.4.1根据数据分析系统的功率因数非常低，且短时间无功变化非常大，最低低至 0.2，最高0.5，大部分为感性无功及冲击性负载，有一小部分容性无功存在，传统无功补偿不能满足补偿要求，需要进行新型补偿方式治理。
3.4.2根据数据可以看到在测试时间阶段总的电流畸变率为4.7%左右，电压畸变率为6.7%左右，超过国标要求，对供配电系统的安全稳定运行存在危险隐患。
2.3 解决方案
采用静止无功发生器（SVG）进行无功补偿，解决传统电容柜无法补偿感性无功的问题；传统LC无功补偿只能补偿容性无功，响应速度慢，且不能解决其他电能质量问题。减小由无功、电压畸变引起的线路（包括电缆、变压器及用电设备）损耗。其响应速度快，线性输出好，并且不会与系统发生谐振，能够有效的解决上述电能质量问题.
3、静止无功发生器（SVG）基本工作原理及优点
3.1 静止无功发生器（SVG）基本工作原理
静止无功发生器是一种用于动态补偿无功的新型电力电子装置，它能对变化的无功进行快速和连续的补偿，可克服LC补偿器等传统的无功补偿装置响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点。其基本原理是指将H桥级式变流电路通过电抗器直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿。如图 1所示。
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3.2静止无功发生器（SVG）优点
3.1.采用光电隔离技术，实现一次系统与二次系统的电气隔离，解决干扰问题，做到了高可靠性和控制性;
3.2.主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联作逆变主电路的结构形式，输出由阶梯正弦PWM波形叠加而成。
3.2.功率电路模块化设计，维护简单，互换性好;
3.4.实时跟踪电网电流的变化，对电网无功功率实现动态无级补偿;
3.5.投切时无暂态冲击，无合闸涌流，无电弧重燃，无需放电即可再投;
3.6.保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热等保护，运行可靠性高;
3.7.人机界面友好显示，控制器实现全数字化，并且与信息中心通讯，实现后台监控;
4、应用效果分析
4.1 我公司与 2018年年底安装静止无功发生器（SVG），经一年运行，功率因数提高到0.98以上，不但解决了供电公司因功率因数不满足要求遭处罚的问题， 2019年还获得奖励电费6万多元，同比每年节约9万多元；
4.2通过运行前后波形对比发现系统电压畸变率和系统电流畸变率减小，降低至满足国家标准范围，原来部分电机过热的问题得到解决，静止无功发生器（SVG）投运后没有出现设备不明原因停车现象。
5、结束语
电能质量的好坏直接关系到企业的安全生产和发展，在的生产安全和经济效益方面具有重要的意义，在企业电力管理中具有越来越重要的地位。随着企业系统电网电能质量的日益恶化，及时对电网运行情况进行实时的监控，并对企业电能质量数据进行定期的分析和评估，是能够增强供电系统稳定性及设备的抗干扰性，是企业安全生产和节能降耗的关键设备，对促进企业节能减排、提高经济效益具有至关重要的作用。
参考文献：
[1]西安爱科赛博电气股份有限公司 静止无功发生器用户手册.
[2]赵新卫.中低压电网无功补偿实用技术[M].电子工业出版社.2011