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GPZR-SVG低压静止无功发生器
GPZR-SVG概述
随着电力电子技术，大功率可关断器件IGBT及数字信号处理DSP技术的发展和日益完善，静止无功发生器（Static Var Generator，简称SVG又称STATCOM）作为当今电能质量领域最新技术的代表，是灵活柔性交流输电系统（Flexible Alternative Current Transmission Systems，FACTS）技术和定制电力（CP）技术的重要组成部分，代表着现代无功功率补偿装置的发展方向。
GPZR-SVG系列产品采用柔性交流输电技术（FACTS），是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术而形成的用于控制交流输电的技术，主要内涵是采用可靠、高速的大功率电力电子器件（晶闸管、IGBT等）代替目前附加在交流系统中传统设备上的机械开关，实现交流输电系统的灵活、快速控制，从而提高输配电系统的可靠性、可控性、运行性能和电能质量，是一种新型的综合技术。
GPZR-SVG采用功率电子开关技术，无机械磨损，动态响应时间短（us级），控制快速，可有效提高电网电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负载、抑制电网中电流谐波、有效避免系统谐振，最终达到PF0.99，三相平衡的完美电能质量。
图解GPZR-SVG
GPZR-SVG产品特征及技术参数
1：GPZR-SVG产品特征
GPZR-SVG | 传统无功补偿装置 |
1）GPZR-SVG采用模块化设计理念，可平滑调节无功，补偿感性和容性负载，达到0.99级补偿效果。 | 1）传统无功补偿装置为分立式元器件自由组装，电容分组投切，无功输出容量呈台阶式，涌流大，投切时对电网冲击较大。 |
2）GPZR-SVG全响应时间小于15ms，动态响应时间小于50μs，特别适合负载快速变化场合。 | 2）传统补偿投切速度较慢，无法快速跟踪无功变化。 |
3）GPZR-SVG不存在谐振放大现象；且SVG是采用IGBT构成的有源型补偿装置，从机理上避免了谐振现象，安全性大大提高。 | 3）传统补偿装置采用多组FC（电抗器匹配电容器）作为无功补偿主要手段，极易发生谐振放大，导致安全事故。 |
4）GPZR-SVG可动态双向（-1～1）连续调节无功功率，即从额定感性工况到额定容性工况连续输出无功，和固定电容器组合可构成任意范围的连续补偿。 | 4）传统无功补偿装置采用电力电容器提供无功功率，只能补偿感性负载，在系统呈现容性或是处在容感性反复变化的状态，则失去补偿效果。 |
5）GPZR-SVG采用模块化设计和柜式安装，无需大量电抗器及电容器作为储能元件，工程设计和安装工作量小。 | 5）传统补偿装置需大量电容器及电抗器作为储能元件，占用空间较大，安装接线不便。 |
6）GPZR-SVG采用有源型补偿电路，补偿容量受系统电压影响很小，在系统电压变低时，也能够输出与额定工况相近的无功电流。 | 6）传统无功补偿装置靠电容器提供容性无功，由于输出的无功电流与电网电压成正比，若电网电压较低其输出的无功电流也变低导致补偿容量下降，难以给予足够补偿。 |
7）GPZR-SVG自身损耗极小且基本不需维护，不存在谐振过电压问题设计寿命长。 | 7）传统无功补偿装置补偿投切频繁，电力电容器寿命受谐波，温度影响较大，需经常进行维护。 |
8）GPZR-SVG补偿容量即安装容量，达到同等补偿效果；GPZR-SVG容量可以比SVC容量小20%-30%。 | 8）传统补偿装置为了能达到较好的补偿效果，通常要求安装容量要大于补偿容量。 |
2：GPZR-SVG技术参数
项目 | GPZR-SVG50 | GPZR-SVG 100 | GPZR-SVG 65/130/195 | GPZR-SVG 90/180/270 | |
系统参数 | 额定输入线电压 | 400V | 480V | 690V | |
输入相电压范围 | -40%～+20% | -20%～+20% | -30%～+15% | ||
电网频率 | 50Hz/60Hz（45Hz～63Hz） | 50Hz/60Hz（45Hz～62.5Hz） | |||
可并联台数 | 不限 | ||||
整机效率 | >97% | ||||
网络结构 | 三相三线/三相四线 | 三相三线/三相四线 | |||
电路拓扑 | 三电平 | ||||
性能指标 | 单模块补偿容量 | 50kvar | 100kvar | 65kvar | 90kvar |
响应时间 | <15ms | <20ms | |||
目标功率因数 | 从-1～1可调 | ||||
冷却模式 | 智能风冷 | ||||
噪声指数 | <65dB | ||||
通讯监控 | 通讯接口 | RS485，CAN，网口 | |||
通讯协议 | Modbus协议 | ||||
报警 | 蜂鸣报警 | ||||
监控 | 模块监控，集中监控选配件 | ||||
环境要求 | 运行温度 | -10～40℃ | |||
相对湿度 | 5%～95%，无凝露 | ||||
防护等级 | IP20、其余IP等级可定制 | ||||
GPZR-SVG设计选型
1. 设计原理：GPZR-SVG静止无功发生器（SVG）通过外部电流互感器（CT），实时监测负载电流，并通过内部DSP计算来分析负载电流的无功含量，然后根据设置值来控制PWM信号发生器发出控制信号给内部IGBT使逆变器产生满足要求的无功补偿电流，最终实现动态无功补偿的目的。
2. 工况场合：GPZR-SVG具备功率因数0.99级无功补偿功能，可补偿容感性负载，三相不平衡负载，无功补偿效果稳定快速，动态响应时间<50us,适用于无功功率变化频繁场合，补偿容量等于安装容量，不受系统电压跌落影响，对系统谐波不放大，无谐振，可用于谐波超标场合，并可与GPZR其它系列智能电容器及有源滤波装置配套进行使用。
3.应用领域：
汽车制造 负载设备：电焊机、二氧化碳保护焊、输送系统、冲床 | 互联网数据中心 负载设备：开关电源、UPS、变频空调、电梯、照明 |
医院 负载设备：电子医疗精密设备、变频设备、计算机UPS | 现代建筑 负载设备：开关电源、LED、电梯、照明、变频空调、节能 |
剧院、演出中心 负载设备：照明、电梯、空调、屏幕、LED | 光伏 负载设备：单晶炉、切片机 |
石油开采 负载设备：交流发电机组、井架、钻盘、泥浆泵 | 半导体 负载设备：单晶炉 |
主题公园及酒店 负载设备：UPS、照明、电梯、空调 | 钢铁冶炼 负载设备：高炉、转炉、中频炉、电弧炉、传送系统 |
造纸 负载设备：碎浆机、超压机、切纸、数控机床、照明、空调 | 地铁 负载设备：电梯、照明、UPS |
污水处理 负载设备：风机、泵类 | 垃圾发电 负载设备：泵类 |
电动汽车充电站 负载设备：充电机 | 橡胶 负载设备：密炼机、挤出机、成型机、硫化机 |
4.GPZR-SVG无功补偿容量计算：通常根据变压器容量确定无功补偿的总容量，按经验补偿占变压器容量的20%～30%。
变压器容量 （KVA） | 315 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2500 | |
SVG | 容量（kvar） | 100 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 | 750 |
固定方式 | 立柜式（标准机柜尺寸600*600*2200mm3、600*800*2200mm3、800*800*2200mm3） | ||||||||
柜体数量 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | |
5.GPZR-SVG设计选型表注：以上快速配置为用户全部采用GPZR-SVG时所需的建议容量，另用户可根据需求采用GPZR-SVG和GPZR系列智能电容器配套使用，可相应减少SVG容量，节省成本；针对谐波较大场合用户还可选购GPZR-APF系列有源滤波装置进行谐波治理）
变压器容量(KVA) 容量
SVG 型号及规格 行业 | 船舶重工、造纸 汽车制造、轮胎 | 光伏、半导体 钢铁、冶炼 | 广电剧院、演出中心 | IDC互联网数据中心 |
200 | GPZR-SVG050/0.4-4L | GPZR-SVG050/0.4-4L | GPZR-SVG050/0.4-4L | GPZR-SVG050/0.4-4L |
250 | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L |
315 | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L | GPZR-SVG100/0.4-4L |
400 | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L |
500 | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L | GPZR-SVG150/0.4-4L |
630 | GPZR-SVG200/0.4-4L | GPZR-SVG200/0.4-4L | GPZR-SVG200/0.4-4L | GPZR-SVG200/0.4-4L |
800 | GPZR-SVG250/0.4-4L | GPZR-SVG250/0.4-4L | GPZR-SVG250/0.4-4L | GPZR-SVG250/0.4-4L |
1000 | GPZR-SVG300/0.4-4L | GPZR-SVG300/0.4-4L | GPZR-SVG300/0.4-4L | GPZR-SVG300/0.4-4L |
1250 | GPZR-SVG400/0.4-4L | GPZR-SVG400/0.4-4L | GPZR-SVG400/0.4-4L | GPZR-SVG400/0.4-4L |
1600 | GPZR-SVG500/0.4-4L | GPZR-SVG500/0.4-4L | GPZR-SVG500/0.4-4L | GPZR-SVG500/0.4-4L |
2000 | GPZR-SVG600/0.4-4L | GPZR-SVG600/0.4-4L | GPZR-SVG600/0.4-4L | GPZR-SVG600/0.4-4L |
2500 | GPZR-SVG750/0.4-4L | GPZR-SVG750/0.4-4L | GPZR-SVG750/0.4-4L | GPZR-SVG750/0.4-4L |
GPZR-SVG低压静止无功发生器应用设计举例
1.GPZR-SVG全补偿方案
设计原则：QSVG=30%SN 其中：SN-变压器额定容量；QSVG-SVG补偿容量。
内容
方案 | 负载频繁变化 |
方案描述 | 新能源汽车制造行业，10/0.4KV 1000KVA变压器 SVG全补偿容量QSVG=1000*30%=300kvar |
一 次 接 线 图 |
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型号及规格 | 低压静止无功补偿发生器：GPZR-SVG300/0.4-4L |
2.GPZR-SVG部分补偿+GPZR-P系列滤波式智能电容器补偿方案
设计原则： ①总补偿容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QFC=Q-QSVG，混补系统中分补QF=40%QFC，其中：SN-变压器额定容量；QSVG-SVG补偿容量；Q-总补偿容量；QFC-滤波式补偿容量。
内容
方案 | 负载频繁变化、三相补偿、谐波抑制 | 负载频繁变化、混合补偿、谐波抑制 |
方案描述 | 制造工厂配电系统10/0.4KV 1000KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*300=90，取100kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar。 | 医院医疗配电系统10/0.4KV 1250KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1250=375,取400kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*400=120取150kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar， 分补容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar。 |
一 次 接 线 图 |
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型号及规格 | 1.GPZR-P系列滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器GPZR-SVG100/0.4-4L | 1.GPZR-P系列滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器GPZR-SVG150/0.4-4L |
3.GPZR-SVG部分补偿+GPZR-G系列快速滤波式智能电容器补偿方案
设计原则：①总补偿容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QSVC=Q-QSVG 混补系统中分补容量QF=40%QSVC，其中：SN-变压器额定容量；QSVG-SVG补偿容量；Q-总补偿容量；QSVC-快速滤波式补偿容量。
内容 方案 | 负载频繁变化、三相补偿、谐波抑制 | 负载频繁变化、混合补偿、谐波抑制 |
方案描述 | 橡胶轮胎制造配电系统10/0.4KV 1000KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*300=90，取100kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar。 | 船舶重工配电系统10/0.4KV 1250KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1250=375 取400kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*400=120，取150kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar， 分补容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar。 |
一 次 接 线 图 |
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型号及规格 | 1.GPZR-G系列快速滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器GPZR-SVG100/0.4-4L | 1.GPZR-G系列快速滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器柜GPZR-SVG150/0.4-4L |
4.GPZR-SVG部分补偿+GPZR-G系列快速滤波式补偿+APF有源滤波方案
设计原则：①总补偿容量Q=30%SN ②QSVG=30%Q ③QSVC=Q-QSVG 混补系统中分补容量QF=40%QSVC，其中：SN-变压器额定容量；QSVG-SVG补偿容量；Q-总补偿容量；QSVC-动态谐波抑制补偿容量。④有源滤波容量根据经验公式
，式中：S：变压器容量；U：变压器二次侧额定电压；K：负载率；IHR：谐波电流；THDi：电流谐波总畸变率。取值范围：K表示变压器的负荷率，变压器设计时的取值范围在0.6～0.85；THDi是上式中唯一的变量，它的取值范围视行业的不同、各行业负载的不同而定。具体参见前面“有源滤波设计”
内容
方案 | 负载频繁变化、三相补偿、谐波抑制、有源滤波 | 负载频繁变化、混合补偿、谐波抑制、有源滤波 |
方案描述 | 橡胶轮胎制造配电系统10/0.4KV 1000KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1000=300kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*300=90，取100kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=300-100=200kvar； ④有源滤波容量 为了保留一定量的裕量选择200A。 | 船舶重工配电系统10/0.4KV 1250KVA变压器 ①总补偿容量Q=30%SN=30%*1250=375 取400kvar； ②SVG补偿容量QSVG=30%Q=30%*400=120，取150kvar； ③谐波抑制补偿容量QFC=Q-QSVG=400-150=250kvar， 分补容量QF=40%QFC=40%*250=100kvar； ④有源滤波容量 为了保留一定量的裕量选择300A。 |
一 次 接 线 图 |
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型号及规格 | 1.GPZR-G系列快速滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器柜：GPZR-SVG100/0.4-4L 3.低压有源滤波器柜：GPZR-Sin200/0.4-4L | 1.GPZR-G系列快速滤波式智能电容器 2.低压静止无功补偿发生器柜：GPZR-SVG150/0.4-4L 3.低压有源滤波器柜：GPZR-Sin300/0.4-4L |
电话：0512-62527678 传真：0512-65030678
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