益海集团SVG推广9.10改

益海集团电能质量推广会

南京谷峰电力电子科技有限公司www.GF

一、南京谷峰概况以及产品目录contents二、无功补偿三、谷峰GF-SVG四、GF-SVG行业应用南京谷峰科技实业有限公司南京谷峰科技实业有限公司是一家专注于电力节能环保、新能源电源产品研发、生产制造、销售服务的高新技术企业。主要产品涵盖用户能效管理、电网无功补偿设备、有源/无源滤波器、静止无功发生器及SVG++等，并提供项目咨询、系统设计和技术支持等服务。公司已通过ISO9001、ISO14001及OHSGFS18001等国际认证，产品技术完全符合国际标准，是国家认可的“中国著名品牌”、“中国质量诚信企业”和“3GF品牌企业”。谷峰科技遍及全国的销售和服务网络为客户提供着便捷的技术支持和商务支持，目前已辐射中国30多个大中型城市,拥有完善的销售及维护网络。谷峰产品电能质量GFPF电力有源滤波器SVG静无功发生器SRC安全补偿装置。。。。◎无功与功率因数◎无功补偿基础◎谷峰安全补偿产品SRC目录contents一无功与功率因数◎1.1有功功率与无功功率◎1.2功率因数的定义◎1.3无功的危害1.1有功功率与无功功率有功功率：将电能转换为其他形式能量(机械能、光 能、热能)的电功率，称为有功功率(P)。单位为瓦特(W)无功功率：为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率(Q)，单位为乏(VGFr)1.1有功功率与无功功率从电网的功率交换角度理解无功：电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。1.1有功功率与无功功率感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90°如电动机、变压器、晶闸管变流设备等1.1有功功率与无功功率容性无功：电流矢量超前于电压矢量90° 如电容器、电缆输配电线路等1.1有功功率与无功功率基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ）谐波无功：与电源频率不相等的无功基波谐波1.2功率因数定义功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差φ的余弦叫做功率因数，用符号cosφ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosφ=P/S1.2功率因数定义以上为谐波电流存在情况下的功率因数计算公式1.3无功的危害◎无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。。同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。◎无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。◎使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。◎功率因数过低，需要向供电部门缴纳相应罚款。二无功补偿基础◎2.1无功补偿的意义◎2.2无功补偿的原理◎2.3无功补偿的现状2.1无功补偿的意义◎提高供电系统及负载的功率因数，降低输电线路及用电设备的容量和负荷，减少功率消耗。

把线路中电流分为有功电流IGF和无功电流Ir，则线路中的电压损失:式中：P—有功功率，KWQ—无功功率，KvGFrU—额定电压，KVR—线路总电阻，Ω Xl—线路感抗，Ω因此，提高功率因数后可减少线路上传输的无功功率Q，若保持有功功率不变，而R、Xl均为定值，无功功率Q越小，电压损失越小，从而提高了电压质量。2.1无功补偿的意义◎提高变压器的利用率，减少投资

功率因数由cosφ1提高到cosφ2提高变压器利用率为：由此可见，补偿后变压器的利用率比补偿前提高ΔS%，可以带更多的负荷，减少了输变电设备的投资。2.1无功补偿的意义◎减少用户电费支出（1）可避免因功率因数低于规定值而受罚。（2）可减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，电费可相应降低。2.1无功补偿的意义◎提高电力网传输能力有功功率与视在功率的关系式为：P=Scosφ可见，在传输一定有功功率的条件下，功率因数越高，需要电网传输的功率越小。2.2无功补偿的原理 将电容并入RL电路之后，电路如图（GF）所示。该电路电流方程为

由图（b）的向量图可知，并联电容后U与I的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流的相位滞后于电压，这种情况称为欠补偿。若电容C的容量过大，使得供电电流的相位超前于电压，这种情况称为过补偿。其向量图如（c）所示。2.2无功补偿的原理通常不希望出现过补偿的情况，因为这样会：

（1）引起变压器二次侧电压的升高

（2）容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能损耗

（3）如果供电线路电压因而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使温升增大，影响电容器使用寿命。2.3无功补偿现状目前在用的无功补偿装置仍以纯电容器补偿方式为主，由于设计和电能质量的原因，仍然存在诸多问题：◎在重谐波环境中，造成电网谐波进一步放大甚至有谐振危险。◎电容器长期在谐波严重的环境下运行，补偿容量会迅速衰减，造成欠补甚至电容器爆裂的危险。◎系统无功变化较快，无功补偿装置跟不上无功变化，造成过补、欠补，增加了系统损耗。◎谐波电流过大、保护不足造成投切开关、电抗器烧坏。◎共补、分补、步长配置不合理，造成功率因数不能达到设定值。2.3无功补偿现状——电容导致并联谐振并联谐振HGFrmonicI5I7…CGFPGFCITORXCXTRTR负载当

XTR(n)=XC(n)

时

ZLC(n)的阻抗为无限大无限大的谐波电压2.3无功补偿现状——电容导致串联谐振HGFrmonicV5,V7,V11….CGFPGFCITORTRXTRXC当

XTR(n)=XC(n)

时

ZLC(n)的阻抗为0无限大的谐波电流电源串联谐振2.3无功补偿现状——传统无功补偿不足之处

结论：1、系统无功变化较快，电抗串联电容（SRC）无功补偿装置跟不上无功变化，造成系统过补或欠补，增加了系统损耗2、未串联电抗器的电容器长期在谐波严重的环境下运行，补偿容量会迅速衰减，造成欠补甚至电容器爆裂的危险。3、传统的无功补偿装置在重谐波环境中，容易造成电网谐波进一步放大甚至有共振危险。4、无功补偿装置（SRC）共补、分补系统中，步长配置不合理，容易造成开关频繁投切，致使功率因数不能达到设定值。

三谷峰产品GF-SVG◎3.1GF-SVG原理◎3.2GF-SVG型号说明◎3.3GF-SVG应用与选型◎3.3GF-SVG特点3.1GF-SVG原理基本工作原理是将SRC模块和SVG模块通过中央控制器的有效控制，实现吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无级无功补偿，以此达到提高功率因数、用电效率、节能以及改善电能质量的目标。3.1GF-SVG原理SVG-S是有源SVG模块和无源SRC模块的有机结合。它集中了SVG的快速响应、连续补偿和SRC的经济性等优势，通过中央控制器统一调度分配，快速有效地完成无功补偿，达到用户指定的要求。SVG模块是采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。其基本原理是指将自换相桥式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，使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，从而实现动态无功补偿的目的。SRC模块主要是通过其LC支路的控制投切，实现无功电流的有效补偿，同时还起到一定的谐波抑制作用。3.2GF-SVG型号说明——新模块式SVGGF-SVG/S-GF50/200-0公司名称代号系列产品代号SVG额定容量SRC安装容量GFPF额定容量■在谐波较大的环境下可安全正常运行；■响应速度快，动态性能好，可将功率因数提高至任意指定值；■功耗低，节能效果显著；■可自动跟踪负荷变化，实现输出无级的系统所需的无功电流；■液晶显示各种电参数、报警事件、设备运行状态、设备参数设置等；■采用模块化设计，结构紧凑，安装维护方便3.4GF-SVG特点3.4GF-SVG技术参数■额定电压和额定频率：GFC380(1±15%)V和50(1±5%)Hz；■并网方式：三相三线；三相四线；■在额定容量范围内，补偿后功率因数可达任意设定值；■响应时间：≤100us；■有功功率损耗：满载时，设备功耗≤总容量的2%；■噪声：针对人居环境特别设计的设备满载运行噪声≤55dB；■防护等级：IP20（其它防护等级可以定制）；■通讯接口：RS232/RS485/CGFN/以太网通讯功能可选；■智能管理：具有远程监控功能，基于互联网技术，可实现网络化管理，方便用户的监控及维护；■操作显示：液晶监控面板；运行参数设置；■保护功能：电网过欠压、电网缺相、装置过流、直流母线过欠压、过载自动限流保护、短路保护；■冷却方式：风冷；■柜型：兼容多种柜型，可根据客户需求定制。

3.4GF-SVG技术参数产品类型TSC型SVCSRCTSC+FC型SVCSVGSVG-S无功补偿分级分级连续连续连续响应时间20~40ms20ms20~40ms5ms5ms运行范围容性容性感性到容性感性到容性感性到容性谐波受系统谐波影响大，自身不产生谐波受系统谐波影响小，自身不产生谐波受系统谐波影响小，自身产生大量谐波受系统谐波影响小，可抑制谐波电流受系统谐波影响小，可抑制谐波电流损耗小小大小小分相调节能力有限有限可以可以可以噪声较小小中等小小体积(同等容量)大大大小中等www.GF五、GF-SVG行业应用GF-SVG的应用某综合性商业广场，拥有超市、百货、电器、餐饮、娱乐等多种主营业态，其低下变配电室拥有6台变压器，其中1#变主要负载为消控中心、生活泵、排烟风机、消防用电（暂未启用）、1~8楼动力（风柜、卷帘门等），该变压器承担了商业广场的主要动力负载。该变压器基本信息如表2所示：表2某商业广场1#变压器基本信息变压器编号1#变变压器型号SGB10-2500/10额定容量（kVGF）2500计算功率（KW）950变比10kV/0.4kV短路阻抗6.02%GF-SVG的应用该变压器下负载的自然功率因数为0.7左右，且变化率较高，如下图FLUKE1760电能质量分析仪测量结果所示：GF-SVG的应用该商业广场采用的无功补偿设备为我公司GF-SVG-S100/600/0系列混合动态补偿装置，其中SRC模块安装容量为600kVGFr，SVG容量为100kVGFr。安装位置为1#变压器低压测，示意如图5所示：图5某商业广场GF-SVG-S安装示意GF-SVG的应用图5某商业广场GF-SVG-S安装示意GF-SVS-S投入后，功率因数改善至0.95左右，且变得平稳，避免了力率电费罚款，同时还可以获得部分电费奖励。此外，三相情况趋于平衡，减小了中线不平衡电流，避免中线电流过大导致中线过热，消除了隐患，为企业带来可观的经济价值。改善后的功率因数如图6所示：www.GF38GF-SVG在剧院、展馆、体育场馆的应用剧院、展馆、体育场馆配电系统谐波的特点

在许多建筑物配电系统中，电梯、空调、节能灯都是常见的产生谐波的负载，而对于举行大型活动的剧场/体育馆来说，除了有一般建筑配电系统中的谐波源之外，还有一些“特有”的谐波源，比如：可控硅调光系统、大型LED设备等。可控硅调光系统是目前剧场舞台上的主流调光器，实际上是一个单相的相位控制交流调压系统，通过控制可控硅的导通角来达到控制电压的目的。可控硅调光系统在运行过程中会产生大量的三次谐波。剧院、展馆、体育场馆配电系统谐波治理的价值谐波不但会造成配电系统的电力设备效率低下，而且还会造成灯光频闪，对通信、有线电视等弱电回路产生杂音，甚至产生故障。四、GF-SVG系列静止无功发生器材行业应用www.GF39GF-SVG在通信行业的应用通信行业配电系统谐波的特点

据调查，通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。不同厂家的设备产生谐波电流含量有较大的差异，但普遍都偏高，THDI(电流总谐波畸变率)甚至超过了50%；5次、7次、11次谐波严重，有时也含有较大份量的3次谐波。并且这些谐波源设备的位移功率因数极高。通信行业配电系统谐波治理的价值

非线性负载所产生的电力谐波会对通信系统产生干扰、降低通信质量、甚至引起通信设备故障。由于谐波的原因引起备用油机的电压畸变严重，从而导致通讯中断事故时有发生。通过谐波治理，可以提高用户通信系统及配电系统的稳定性、延长用户通信设备及电力设备的使用寿命、并且使用户的配电系统更符合谐波环境的设计规范。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF40GF-SVG在医院的应用医院配电系统谐波的特点及治理价值

医院是直接涉及人的生命安全的场所，对供电的连续性和可靠性有着非常严格的要求。医疗场所中的0类场所自动恢复供电时间t≤15s；1类场所自动恢复供电时间0.5s≤t≤15s；2类场所自动恢复供电时间t≤0.5s。医院配电系统的电压总谐波畸变率THDu≤3%。

在人们的传统印象中，医院的配电系统的电能质量问题并不是很引人注目，那主要是因为以住医院中的设备线性负载居多。然而，近年来许多医院中新增加的医疗设备，比如：X光机、CT机、磁共振等等，都是谐波含量极高的负载，在运行过程中会对系统形成冲击，已经恶化了医院的配电系统的电能质量。为了保证医院配电系统的安全性，进行相应的谐波治理是势在必行。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF41GF-SVG在城市轨道交通的应用城市轨道交通行业配电系统谐波的特点

城市轨道交通的供电系统中牵引整流逆变装置，站用变压器下的通风机、空调、自动扶梯、

电梯、水泵、照明、通信系统、信号系统等会产生大量动态谐波电流。城市轨道交通行业配电系统谐波治理的价值

治理轨道交通的谐波污染，可提高供电安全、避免系统谐振、提升变压器使用效率、提高功率因数、节能降耗。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF42GF-SVG在化纤行业的应用化纤行业配电系统谐波的特点

在化纤行业中常用到电助熔加热设备在电气上通常是将三相电路中的两组相—相交流电经过整流后转换为两组直流电，因而在交流侧存在着大量的电流谐波；并且由于电路结构的特殊性，在整流时其中有一相交流电（B相）同时参与两组整流回路，因而三相的电流谐波有较大差别。化纤行业配电系统谐波治理的价值

配电系统中使用了多台电助熔设备，产生大量谐波,并且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。导致变压器运行效率低、附加损耗大，且具有较大不平衡性；同时谐波污染也造成自动化生产线不稳定，供电安全性低，计量仪表不准等问题。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF43GF-SVG在石化行业的应用石化行业配电系统谐波的特点

石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。石化行业配电系统谐波治理的价值

非线谐波在石化系统中的危害主要表现在对电力设备的危害以及在计量方面的偏差。研究表明，谐波电流会使变压器而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。谐波的存在会使视在功率增加。同时，谐波对电力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的负面影响。对于很多测量仪表，并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值，然后假想波形为正弦波，乘以一个校正系数而得到读数。在谐波严重时，这样的读数会有较大的偏差，从而造成计量偏差四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF44GF-SVG在钢铁行业的应用钢铁行业配电系统谐波的特点

钢铁行业中常用的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响。中频炉在工作过程中不同的阶段，谐波电流、功率、功率因数都会有比较大的变化。轧机属于冲击性的负载，在轻载时和重载时的谐波电流有着明显的差别，且变化极为迅速。电弧炉在工作过程中不但会产生谐波问题，更重要的是会引起电压跌落、闪变。钢铁行业配电系统谐波治理的价值

提高供电质量和用电效率，改善用电安全的同时，实现节能降耗。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF45GF-SVG在汽车制造行业的应用汽车制造行业配电系统谐波的特点

焊机是汽车制造行业中必不可少的设备。由于焊机工作具有随机性、快速性以及冲击性的特点，使得大量应用焊机的汽车制造行业的电能质量问题极其严重。在电能质量领域，焊机带来的不仅仅是谐波问题，更为严峻的是无功冲击引起闪变、电压跌落。汽车制造行业配电系统谐波治理的价值

在许多汽车制造企业，都面临着储如焊接质量不稳定、自动化程度很高的焊接机器人由于电压不稳而不能工作、无功补偿系统屡次更换方案仍无法投入使用而面临无功罚款等等的问题。汽车涂装车间是自动化程度比较高的生产车间，谐波对自动化生产线也会产生影响。四、GF-SVG系列静止无功发生器行业应用www.GF46GF-SVG在直流