一、SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置简介
　　1、用途：
　　SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置，并联连接于额定电压为6KV、10KV、27.5KV、35KV、110KV等交流电力系统中，用于改善系统的功率因数、调整电网电压、降低线路损耗，提高电网的利用率。该装置是静止式动态无功补偿(SVC)的一种，可以提供正负连续可调的无功功率，采用专利技术生产的磁控式可调电抗器的方式，从而可以更精密地控制系统电压和无功，是现有无功补偿装置升级换代产品。由于没有或者极少有电容投切带来的冲击和涌流，可以大大提高装置的可靠性和寿命。可以对三相分别补偿，尤其适应于三相功率不平衡的情况。
　　2、结构组成：
　　SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置主要由开关柜、串联电抗器、电容器、磁控电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、隔离开关、控制屏等组成。开关柜及机电保护屏由用户自行解决或协商解决。
　　并联电容器可以是集合式的，也可以为框架式结构。
　　串联电抗器串联接在电容器回路中，主要起限制合闸流和优化抑制谐波之用。只用来抑制合闸涌流者，应选用每相额定感抗XL为(0.1—1)%XC(XC为电容器组每相的额定容抗)的电抗器;用来抑制5次及以上谐波者应选用XL为(4.5—6)%XL的电容器，用来抑制3次以上谐波者，应选用XL为(12—13)%XC的电容器。
　　放电线圈(或电压互感器)并联连接在电容器回路中，当断开电源后，能使电容器上的剩余电压在5S内从Un降到50V一下。
　　氧化锌避雷器接成Y型接入线路，其中性点接地，以限制投切电容器组时所引起的操作过电压。隔离开关既可以接成线路隔离又可以接成对地隔离，也可以两者兼有。
　　3. 产品特点：
　　提供连续可调的无功功率，与电容器组合可以提供正负连续可调的无功，从而可以更精密地控制电压和无功，功率因数可以保持恒定，比如0.95，并达到更好的电压合格率及最低的网损。
　　4. 一次系统原理接线：
　　变电站动态无功补偿及谐波治理成套装置，由补偿、滤波支路和磁控电抗器并联支路组成，其中补偿、滤波支路，经隔离开关固定接于母线。通过调节磁控式可控电抗器输出的感性无功功率，以此感性无功功率来中和电容器组的容性无功功率，从而实现无功功率的柔性补偿，其一次系统原理接线见下图。成套装置的主要技术特点在于使用了磁控式可控电抗器，下面对其做重点介绍。
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　二、电网谐波和谐波治理概述
　　1. 谐波的产生：
　　所有的非线性负荷，都能产生谐波电流。产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流器、调速传到装置(变频器)、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备(变压器、电机等)及家用电器(如电视机)等。
　　各种整流设备、交直流换流设备和电子电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等，还有种类繁多的照明器具、娱乐设施和家用电器等。
　　随着电力电子技术的发展，各类电力电子设备，如变频器等在企业的应用越来越广泛，大大提高了企业的生产效率，但变频器工作时会产生大量的谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦。
　　这样，连接在同一点的其他设备上，就会被施加了含有谐波成分的非正弦电压，致使一些敏感设备无法正常工作。目前，谐波问题已经受到全世界的广泛重视，解决谐波问题已经迫在眉睫。
　　2. 谐波的危害：
　　主要表现在以下几个方面
　　谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。在三相四线制系统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热。
　　谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。如果电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振，使谐波会使继电保护误动作，造成一些敏感的自动化设备动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。
　　谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失，使系统无法正常工作。
　　3. 谐波电流对电气设备的危害：
　　(1)谐波对供电变压器的影响
　　谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降，影响绝缘寿命。
　　(2)谐波对旋转电机的影响
　　谐波对选装电机的主要影响是产生附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。
　　(3)谐波对电缆及并联电容器的影响
　　谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将引起谐振，危机整个供电系统的安全运行。
　　(4)谐波对变流装置的影响
　　交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。
　　(5)谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差
　　(6)谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。
　　由以上分析可以看出，变流设备产生的大量谐波电流和无功冲击会对用户本身及电网用电设备造成较严重的电压波动和谐波污染。这不仅带来运行隐患，威胁电网的安全稳定运行，还会给其他电气设备的运行带来不利影响。
　　4. 谐波治理的必要性：
　　以上危害，在有些企业中表现的比较突出，而在一些企业中表现的不是很明显，然而谐波危害的隐患依然存在。特别是在一些自动化程度较高的行业，如谐波含量超标，会对系统运行的稳定性造成极大的威胁，一旦表现出来，必然造成巨大的损失。因此，进行谐波治理，非常重要。
　　第一、它可以提高企业设备的供电质量，提高设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失;
　　第二、可以减少谐波电流在输配电线路上产生的损耗，同时降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用;
　　第三、谐波治理能够减少电网中补偿电容器的谐振几率，同时减少谐波对系统信号传输的影响，增加系统的可靠性;
　　第四、可以减少谐波对公共电网的污染。
　　5. 谐波治理的原理方法：
　　磁控电抗器式静止型动态无功补偿装置由磁控电抗器、滤波电抗器、电容器组成，电容器与滤波电抗器串联组成滤波支路，用以滤除谐波电流，磁控电抗器用以调节感性无功。静止型动态无功补偿装置为无极调节，能实现无功的连续补偿，既能有效滤除谐波，又能取得良好的补偿效果，它具有可靠性高、占地面积小、制造和维护成本低、谐波小等优点。磁控电抗器内部无动作元件，不会对系统造成冲击。
　　三、磁控电抗器技术介绍
　　1. 原理
　　磁控电抗器是利用直流助磁的原理，即利用附加直流励磁，磁化电抗器铁芯，通过调节磁控电抗器铁芯的磁饱和程度，改变铁心的磁导率，实现电抗值的连续可调。
　　在铁芯上设置由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路，在并联磁路中按比例设定不饱和区域与饱和区域铁芯面积或设定不饱和区域铁心与饱和区域铁芯各自磁阻，通过调节可控硅触发导通角来控制附加直流励磁电流对铁芯的励磁磁化，使饱和区域铁心的漏磁通由主磁通方向前后相邻或左右相邻的不饱和区域铁芯吸收而形成自屏蔽，通过对铁芯的励磁磁化改变并联磁路中不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯的磁饱和程度实现电抗值的连续、快速可调。可控电抗器原理接线图如图1所示。
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　在可控电抗器的工作铁心柱上分别对称的绕有匝数为N/2的两个线圈，其上有抽头比为∽=N2/N的抽头，它们之间接有可控硅T1、T2，不同铁心的上下两个主绕组交叉连接后并联至电源，续流二极管接在两个线圈的中间。
　　当电抗器绕组接至电源电压时，在可控硅T1、T2两端感应出1%左右的电源电压。电源电压正半周触发导通可控硅T1，形成图2(a)所示的等效电路，其中N1=N-N2,在回路中产生直流控制电流ik和ik;电源电压负半周期触发导通可控硅T2，形成图2(b)所示的等效电路，在回路中形成直流控制电流ik和ik。一个工频周期轮流导通T1、T2，产生的直流控制电流ik和ik，使电抗器工作铁心饱和，输出电流增加。可控电抗器输出电流大小取决于晶闸管控制
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　角a，a越小，产生的控制电流越强，从而电抗器工作铁心磁饱和程度越高，输出电流越大。因此，改变晶闸管控制角，可平滑调节电抗器容量。
　　2. 磁控电控器的结构设计
　　采用磁路并联漏磁自屏蔽磁路和自藕式直流助磁电路的设计技术，铁心采用磁密不饱和的对称分裂结构，绕组采用上下并联左右对称结构。
　　应用大型变压器的结构技术，高压电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、电容式电压互感器(CVT)的绝缘技术，通过多年研发创立的新技术;真正实现了磁控电抗器的产品化;与磁阀式可控电抗技术比较，真正达到了损耗小、噪音低，接近于低损耗电力变压器水平;结构合理，生产工艺成熟。可以批量生产;质量可靠，运行安全免维护，成本低。
　　铁心不饱和设计，加上对称结构互相不干扰，铁心损耗小，噪音低;伏安特性，近似直线(硅钢片磁化曲线的线性段);本体基本上不产生谐波，控制回路产生的少量谐波，由于采用△接线，不向系统输出;
　　主要的漏磁通在铁心内得到有效屏蔽，线圈和油箱中的漏磁通小，附加损耗小，总损耗小;按照容量大小，是磁阀式可控电抗器或SVC中相控电抗器(TCR)的50%以下;
　　方便安装，占地面积小，基本上不需要维护;电抗器容量调节范围大：1%-98%(接近100%);
　　3. 特点
　　磁控电抗器真正实现了：结构可靠、制造工艺简单、产品性能先进，成本低等优良的技术经济指标，解决了目前各类可控电抗器成本高、生产效率地、温升高、噪音大、难以在实际生产中应用等问题。
　　应用CT、PT、CVT等超高压绝缘技术，实现了磁控电抗器在110、220、500KV电压等级上的应用;可以设计成油浸式、普通干式、环氧浇注干式等单相、三相磁控电抗器。
　　可靠性高：内部为全静态结构，无运动旋转部件，使用的材料是高导磁冷轧硅钢片、电磁线、油纸绝缘等，和电力变压器用的材料基本相同，工作可靠性高。磁控电抗器无输出时，仅相当于一台空载变压器在运行，不影响系统的其他装置的运行;
　　目前，正在将此项技术广泛 应用在电网节能、提高电能质量、提高电网运行可靠性和用户用电安全等方面。研制开发出应用于不同行业、具有不同功能的新型磁控电抗器成套技术和新产品。
　　四、SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置的技术优势
　　1、可靠性
　　A、磁控电抗器不需要外接电源，完全由电抗器的内部绕组来实现自动控制。
　　B、通过控制可控硅晶闸管的导通角进行自动控制，因此可实现连续可调，并且从最小容量到最大容量的过渡时间很短，因此可以真正实现柔性补偿。投运后免维护，无须专人职守。
　　2、安全性
　　A、SYNG利用低压可控硅作为调节装置，不需要串、并联，承受电压只有总电压的1%—2%，可控硅不容易被击穿，运行稳定可靠。
　　B、可控硅处于铁芯副边回路，可控硅整流控制产生的谐波不流入外交流系统。
　　C、及时可控硅或二极管损坏，磁控电抗器也仅相当于一台空载变压器，不影响系统其它装置的运行。
　　D、接入三相系统的MNG采用△ 连接，并不是将磁控电抗器取代滤波电容中的串联电抗器，因此与电容器不会产生谐振。当MNG容量与电容器容量相等时，发生并联谐振，等效阻抗无穷大，相当于从系统中断开。
　　3、反应速度快
　　装置的反应速度为20ms-300ms.举例说来，额定容量为3000kVar的可控电抗器，紧急情况下可在20ms对信号作出反应，300ms内可提供3000kVar无功功率。 该反应速度，如电力机车，煤矿的大功率提升电机，钢铁行业的中频加热炉，大型滚轧电机等均可满足要求。
　　4、经济优势
　　采用低电压可控硅控制，设备投资少，后期免维护。
　　在相同电压下可提高30%的输电容量，降低输电线路的损耗。
　　可取消自耦变压器第三绕组以及补偿电容器，工程总造价降低
　　磁控电抗器结构简单，占地面积小，基础投资大大压缩。
　　磁控电抗器自身有功损耗低，仅为TCR的30%，平均为0.2%-0.4%。
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　五、SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置典型应用场所
　　1、冲击性负荷和不稳定负荷的无功功率补偿
　　很多工厂中大量使用的非同步电气设备，无功功率损耗变化大、不稳定。比如塑料行业使用的挤塑机、注塑机，机械行业使用的升降机、冲压机、电梯;冶金和煤矿行业使用的破碎机、点焊机、矿山传送机等，负载具有快速或极快的无功功率变化。比如汽车制造厂、船舶制造厂等企业使用的点焊机、缝焊机，负荷变化极为快速，并且引发大量无功功率的需求，致使总电压值降低，导致电焊质量差，并影响焊接的生产效率。稳定电压能提高焊接质量、消除电压闪变，充分利用现有设备、减少基本费用开支。
　　2、大容量电动机启动时的集中补偿
　　大功率的电动机一般是直接连接到电网母线上，在启动的时候消耗很大的电流(比稳态的时候高出6倍)。电流的损耗在变压器的高压侧和低压侧将产生明显的电压降落，影响同一电网的其他负载，同时会降低启动力距、增加启动时间。而MNG系统能够跟随电网母线上的无功电流，进行无功补偿，减少了无功电流的瞬时损耗，减少了电压跌落，保护了用电设备，取代原有的降压启动或者是电机软启动器，同时也解决了长距离输送导线线损造成的电压降落，确保电动机有充足的力矩进行启动。
　　3、区域发电站/发动机无功功率补偿
　　区域发电站(比如柴油发电机、风力发电场)，发电机没有足够的容量经受住负载的变化，在负载变化比较大的阶段，发电机工作于容性负载，而常规的无功补偿系统来不及关断，可引发发电机输出电压瞬时跌落、或者形成过激励，将使发电机的电压抬高，这将危机发电机和其他设备，使电容器烧毁。采用MNG动态无功补偿装置，在负载变化、设备启动或切除的时候稳定电压，在设备工作时明显提高发电机的带负载能力。
　　4、钢铁厂、煤矿无功功率补偿
　　在钢厂的轧机、煤矿的提升机、传送机等负载区域，工作周期内需要大量的无功功率，无功电流的损耗可以在变压器的高压侧和低压侧导致明显的电压降落，特别在轧机轧制、提升机起升下降的过程中，电压闪变和电压波动非常明显。对于功率因数低、大量电感性负载变化大，而对其他设备的正常运转造成影响的场合，MNG能够快速完成全部无功补偿，动态稳定电压、提高负载能力、消除闪变波动，有效消除谐波，节电效果非常显著，经济效益极为可观。
　　5、电气化铁路的应用
　　电气化铁路的变配电系统比较大，负载变化频繁，导致了电网中电压降落和电压闪变，功率因数低。应用MNG动态无功补偿系统综合进行无功补偿和滤波，能有效地解决牵引变电站功率因数低、谐波含量高、电压波动和闪变等问题，减少了系统的损失，降低了维修费用，提高系统带负载的能力。
　　六、磁控电抗器技术参数和外形尺寸
　　磁控电抗器技术参数：
　　额定电压：6KV、10KV、27.5KV、35KV、110KV
　　额定容量：220kvar-60MVar
　　容量连续调节范围：1-100%
　　谐波：三相小于1%
　　响应时间：小于0.5秒
　　相数：单相/三相
　　油寝式或干式
　　接线方式：△
　　安装地点：户外/户内
　　6KV级三相磁控电抗器技术参数：
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　10KV级三相磁控电抗器技术参数：
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　35KV级三相磁控电抗器技术参数：
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　27.5KV级三相磁控电抗器技术参数：
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　110KV级三相磁控电抗器技术参数：
　　
SYNG型动态无功补偿及谐波治理成套装置
 
　　1、成套装置组成
　　高压电力谐波成套装置主要由磁控电抗器、隔离开关(接地开关)、放电线圈、氧化锌避雷、干式空心滤波电抗器、高压滤波电容器、电流互感器、喷逐式熔断器和母线组成。
　　根据用户或场地的需要，我公司可设计制作各种结构的滤波成套装置，具有安装维护方便、占地面积小、布局紧凑等优点。
　　2、使用环境
　　装置安装于户内或户外
　　海波高度：小于等于2000m(特殊地域或地区可商定)
　　环境温度：-40℃—+45℃
　　空气相对湿度：小于等于85%(20℃时)
　　安装场所应无剧烈的机械振动和颠簸
　　地震烈度：8度
　　3、技术参数和性能
　　装置的一次接线为单星型或双星型，对于35KV及以下电力系统，电容器组的中性点不接地，其绝缘等级与电力系统的绝缘等级相同;110KV电容器组中的中性点应直接有效地接地。
　　装置能在1.1倍额定电压或1.35倍额定电流下长期运行。
　　装置的额定安装容量为所有电容器额定容量之和，其电容值的偏差符合下述要求：
　　a)对于电容器单元或没相只包含一个单元的电容器组，其电容偏差为-5%—+15%
　　b)对于总容量在3MVar及以下的电容器组，其电容偏差为-5%—+10%
　　c)对于总容量在3MVar到30MVar的电容器组，其电容偏差为0—+10%
　　d)对于总容量在30MVar以上的电容器组，其电容偏差为0—+5%
　　e)三相单元和三相电容器组中任意两线路端子之间测得的电容的最大值和最小值之比应不超过1.02
　　七、订货服务程序及须知
　　1、订货服务程序
　　现场测量谐波
　　提供技术方案
　　交流讨论、方案改进
　　双方认可
　　签订技术协议、供货合同
　　生产准备
　　现场指导安装、调试
　　质量保证
　　2、订货须知
　　a)用户订货除提供主接线方案外，尚应说明以下几点：
　　装置型号、进线方式、左进线还是右进线、电缆进线还是母线进线，布置形式，户外还是户内，保护要求及所需数量。
　　b)供应设备范围：除电容器及可控电抗器装置外，如需供应开关柜、普通串联电抗器及继电保护设备，应注明型号、规格、要求、并说明二次操作电源。
　　c)要求交货期。
　　d)如有其他特殊要求，可以来人来函商议。
　　e)本公司可为用户根据电力系统情况和负荷情况计算，设计和选择各种装置和电容器组情况。