FGI 6–6,6 kV Indoor Static Var Generator (SVG) ist eine fortschrittliche leistungselektronische Lösung zur dynamischen Blindleistungskompensation in industriellen Mittelspannungssystemen. Es ist für elektrische Netze konzipiert, bei denen schwankende Blindleistungsnachfrage, Spannungsschwankungen und Leistungsqualitätsstörungen eine schnelle und kontinuierlich einstellbare Kompensation erfordern.
Das System überwacht die elektrischen Betriebsbedingungen und erzeugt den erforderlichen kapaziativen oder induktiven Blindstrom, um die Blindleistung am vorgesehenen Bewertungspunkt zu regulieren. Im Vergleich zu herkömmlichen stufengeschalteten Kondensatorbanken bietet die SVG-Technologie eine stufenlose Kompensation innerhalb ihres angegebenen Betriebsbereichs, sodass sie effektiver auf sich ändernde Lastbedingungen reagieren kann.
Die Steuerplattform verwendet Multi-Chip-Digitalsignalprozessoren (DSPs) und feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs). Die Theorie der momentanen Blindleistung und schnelle harmonische Berechnungsalgorithmen unterstützen Echtzeitanalyse und Steuerung elektrischer Betriebsbedingungen.
Der Regler berechnet den erforderlichen Kompensierungsstrom und lenkt das IGBT-basierte Leistungsumwandlungssystem so, dass es Blindstrom nach Bedarf einspritzt oder absorbiert. Dies ermöglicht eine dynamische Blindleistungsregelung und unterstützt die Spannungsregelung sowie die Korrektur des Leistungsfaktors.
Mit einer festgelegten Antwortzeit von weniger als 5 ms ist FGI SVG so konzipiert, dass es schnell auf sich ändernde Blindleistungsnachfrage reagieren kann. Diese Fähigkeit ist besonders relevant für Industrieanlagen mit großen Motoren, schnell wechselnden Prozesslasten oder anderen Geräten, die Spannungsschwankungen verursachen können.
Das System spezifiziert außerdem eine Niederspannungs-Durchfahrtsfähigkeit unter definierten Spannungs-Dip-Bedingungen. Die tatsächliche Leistung hängt von der genehmigten Konfiguration, den Schutzeinstellungen und den geltenden Betriebsbedingungen ab.
FGI bietet flüssigkeitsgekühlte und luftgekühlte SVG-Konfigurationen an, um unterschiedlichen Kapazitätsbereichen, Anforderungen an das thermische Management und die Installationsbedingungen gerecht zu werden.
Flüssigkeitsgekühlte Konfigurationen sind für Nennkapazitäten von 1–15 Mvar im bereitgestellten Innenraumbereich von 6–6,6 kV erhältlich. Luftgekühlte Konfigurationen bieten zusätzliche Kapazitätsoptionen, wobei die Abmessungen, das Gewicht und der Reaktortyp je nach Leistungsstufe variieren.
Die endgültige Kühlmethode sollte entsprechend der erforderlichen Entschädigungskapazität, dem verfügbaren Installationsraum, den Umgebungsbedingungen und den technischen Anforderungen des Projekts ausgewählt werden.
Der SVG unterstützt mehrere Steuerungsziele, darunter konstante Blindleistung des Geräts, konstante Blindleistung mit Bewertungspunkten, konstanten Leistungsfaktor für Bewertungspunkte, konstante Bewertungspunktspannung und Lastkompensation.
Diese Modi ermöglichen es, das System entsprechend den Anforderungen des elektrischen Netzes und des erforderlichen Steuerpunkts zu konfigurieren.
Zusätzlich zur dynamischen Blindleistungskompensation unterstützt das System die harmonische Stromkompensation, wie in der Produktdokumentation angegeben. Seine Wirksamkeit hängt vom harmonischen Spektrum, der Systemimpedanz, der Kompensationskapazität und den Betriebsbedingungen ab.
Für Projekte mit erheblichen nichtlinearen Lasten sollte eine Leistungsqualitätsbewertung durchgeführt werden, um die geeignete Kombination aus SVG und dedizierten Harmonischfiltergeräten zu bestätigen.
Mehrere SVG-Einheiten können parallel betrieben werden, um die Gesamtkompensationskapazität zu erhöhen und eine koordinierte Regelung über mehrere Busse oder Lastgruppen hinweg zu gewährleisten. Das System unterstützt mehrere Kommunikationsschnittstellen und Protokolle zur Integration mit Anlagenüberwachungs-, Automatisierungs- und Energiemanagementsystemen.
Die in der Produktspezifikation aufgeführten Kommunikationsoptionen umfassen Ethernet, RS485, CAN und Glasfaser, mit Protokollen wie Modbus RTU, Profibus, CDT91 und IEC 61850-103/104. Die spezifischen unterstützten Schnittstellen und Protokolle sollten für die ausgewählte Konfiguration bestätigt werden.
Das Schutzsystem umfasst Funktionen für Bus-Überspannung, Bus-Unterspannung, SVG-Überstrom, Antriebsfehler, Modulüberspannung, Modulüberstrom, Übertemperatur und Kommunikationsfehler.
Redundante Systemkonfigurationen, Hilfsstromversorgungsanordnungen und N-2-Betriebsfähigkeit sind gemäß Projektplanung verfügbar. Diese Funktionen sollen die Systemverfügbarkeit und Fehlertoleranz verbessern.
Die Auswahl des geeigneten SVG erfordert eine Bewertung der Nennspannung, des Blindleistungsbedarfs, der Lastvariation, der Leistungsfaktorziele, der Harmonische Zustände, der Kühlanforderungen und der Installationsbeschränkungen.
Das Ingenieurteam von FGI kann diese Projekteingaben nutzen, um die passende Nennkapazität, Kühlkonfiguration, Steuermodus und Systemanordnung zu bestimmen.
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Gegenstand |
Aufführungsbeschreibung |
|---|---|
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Dynamische Blindleistungskompensation |
Bietet eine kontinuierliche kapazitive und induktive Blindleistungsregelung |
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Dynamische Reaktionszeit |
Weniger als 5 ms |
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Blindleistungsregelung |
Kontinuierliche, bidirektionale Blindleistungskompensation |
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Spannungsstabilisierung |
Unterstützt die dynamische Spannungsregelung und verbessert die Spannungsstabilität |
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Leistungsfaktorkorrektur |
Unterstützt Leistungsfaktorregelung und Blindleistungskompensation |
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Lastkompensation |
Hilft, schwankende Blindlasten in industriellen Energiesystemen auszugleichen. |
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Niederspannungs-Durchfahrfunktion (LVRT) |
Unterstützt 0 pu für 150 ms und 0,2 pu für 625 ms, abhängig von Konfigurations- und Testbedingungen |
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Überlastfähigkeit |
Mehr als 120 % pro Minute, abhängig von Konfiguration und Betriebsbedingungen |
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Harmonische Aufführung |
THDi weniger als 3 %, vorbehaltlich der festgelegten Testbedingungen |
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Leistungsverlust |
Weniger als 0,8 %, abhängig von den Betriebsbedingungen für die angegebenen Betriebsbedingungen |
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Steuermodi |
Konstante Blindleistung, Blindleistung, Leistungsfaktor, Spannung und Lastkompensation |
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Parallelbetrieb |
Unterstützt Mehrfach-Komponenten-Parallelbetrieb und koordinierte Kompensation, abhängig von der Systemkonfiguration |
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Kühloptionen |
Flüssigkeits- und luftgekühlte Konfigurationen |
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Kommunikationsintegration |
Unterstützt je nach Konfiguration mehrere industrielle Kommunikationsschnittstellen und -protokolle |
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Parameter |
Spezifikation |
|---|---|
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Produkttyp |
Indoor-Statischer Var-Generator (SVG) |
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Nenngitterspannung |
6 kV / 6,6 kV |
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Nennspannungstoleranz |
±10% |
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Bewertungspunktspannung |
6–6,6 kV |
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Eingangsspannungsbereich |
0,9–1,1 pu |
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Nennfrequenz |
50 / 60 Hz |
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Blindleistungsbereich |
Modellabhängig; siehe die Nennkapazität der gewählten Konfiguration |
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Anfangskraft |
±0,005 Mvar |
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Aktuelle Auflösung |
0,5 A |
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Dynamische Reaktionszeit |
Weniger als 5 ms |
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Überlastfähigkeit |
Mehr als 120 % pro Minute, abhängig von der Konfiguration |
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Totale harmonische Stromverzerrung (THDi) |
Weniger als 3 %, abhängig von Testbedingungen. |
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Leistungsverlust |
Weniger als 0,8 %, abhängig von den Betriebsbedingungen für die angegebenen Betriebsbedingungen |
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Steuerstromversorgung |
380 VAC; 220 VAC / 220 VDC |
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Kommunikationsschnittstellen |
Ethernet, RS485, CAN, Glasfaser |
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Kommunikationsprotokolle |
Modbus RTU, Profibus, CDT91, IEC 61850-103 / IEC 61850-104; Die Verfügbarkeit hängt von der Konfiguration ab |
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Blindleistungssteuerungsmodi |
Konstante Blindleistung, Bewertungspunkt-Blindleistung, Leistungsfaktor, Spannung, Lastkompensation |
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Systemkonfiguration |
Parallelbetrieb mit mehreren Einheiten, Multi-Bus-Koordination und Koordination mit Multi-Gruppen-Filterkondensatoren (FC), vorbehaltlich des Systemdesigns |
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Schutzfunktionen |
Bus-Überspannung und Unterspannung, SVG-Überstrom, Laufwerksfehler, Modulüberspannung, Überstrom und Übertemperatur, Kommunikationsfehler, Schutz-I/O-Fehler, abnorme Steuerstromversorgung |
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Redundanter Betrieb |
N-2-Betrieb, wo sie von der gewählten Systemkonfiguration unterstützt werden |
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Betriebsumgebungstemperatur |
-35°C bis +40°C |
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Speichertemperatur |
-40°C bis +70°C |
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Relative Luftfeuchtigkeit |
Weniger als 90 % bei 25°C, nicht kondensierend |
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Installationshöhe |
Bis zu 2.000 m; Anwendungen in höheren Höhen erfordern eine Bewertung |
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Seismische Bewertung |
Intensität VIII, vorbehaltlich des geltenden Entwurfsstandards |
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Verschmutzungsgrad |
Grade IV, vorbehaltlich der Ausrüstungsentwicklung und des anwendbaren Standards |
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Nennkapazität |
Abmessungen (W × D × H) |
Ungefähr Gewicht |
Reaktortyp |
|---|---|---|---|
|
1–9 Mvar |
5.200 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 2.550 kg |
Luftkern |
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10–15 Mvar |
5.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 2.750 kg |
Luftkern |
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Nennkapazität |
Abmessungen (W × D × H) |
Ungefähr Gewicht |
Reaktortyp |
|---|---|---|---|
|
1–2 Mvar |
3.300 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 2.200–2.850 kg |
Eisenkern |
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3 Mvar |
3.400 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 3.060 kg |
Eisenkern |
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4–5 Mvar |
4.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 3.750–4.260 kg |
Eisenkern |
|
6–7 Mvar |
3.600 × 1.400 × 2.400 mm |
Ca. 2.750–3.450 kg |
Luftkern |
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8–12 Mvar |
5.600 × 1.400 × 2.600 mm |
Ca. 4.600–5.000 kg |
Luftkern |
1. Schnelle dynamische Blindleistungskompensation
Mit einer Ansprechzeit von weniger als 5 ms passt FGI SVG den Blindstrom schnell an, um sich ändernden Lastanforderungen zu erfüllen. Dies hilft, den Leistungsfaktor zu verbessern, die Spannungsstabilität zu unterstützen und die Auswirkungen schneller Lastschwankungen zu verringern.
2. Kontinuierliche kapazitive und induktive Regulation
Der SVG bietet eine automatische, stufenlos einstellbare Blindleistungskompensation innerhalb seines angegebenen Betriebsbereichs. Es unterstützt sowohl kapazitiven als auch induktiven Betrieb und ermöglicht es dem System, auf unterschiedliche Gitter- und Lastbedingungen zu reagieren.
3. Flüssigkeitsgekühltes Wärmemanagement
Die flüssigkeitsgekühlte Konfiguration ist darauf ausgelegt, die von elektrischen Elektronikkomponenten erzeugte Wärme in Anwendungen mit hoher Kapazität zu steuern. Luftgekühlte Alternativen stehen ebenfalls für Projekte mit unterschiedlicher Kapazität und Installationsanforderungen zur Verfügung.
4. Fortschrittliche digitale Steuerung
Die Steuerungsplattform nutzt Multi-Chip-DSP- und FPGA-Technologie zusammen mit der Theorie der momentanen Blindleistung und schnellen harmonischen Berechnungsalgorithmen, um Echtzeit-elektrische Messungen und dynamische Kompensation zu unterstützen.
5. Mehrere Betriebsmodi
Verfügbare Steuermodi umfassen konstante Blindleistung des Geräts, konstante Bewertungspunkt-Blindleistung, konstanten Leistungsfaktor, konstante Bewertungspunktspannung und Lastkompensation.
6. Koordinierter Parallelbetrieb
Mehrere SVG-Einheiten können parallel betrieben werden, um die Gesamtkompensationskapazität zu erweitern und die Blindleistungsregelung über mehrere Busse und Lastgruppen hinweg zu koordinieren, vorbehaltlich der genehmigten Systemkonfiguration.
7. Energiequalitätsmanagement
Zusätzlich zur Blindleistungskompensation unterstützt das System die harmonische Kompensation, wie sie für die jeweilige Konfiguration angegeben ist. Die tatsächliche harmonische Leistung hängt von den Betriebsbedingungen und der angegebenen Entschädigungskapazität ab.
8. Schutz und Systemzuverlässigkeit
Integrierte Schutzfunktionen decken Bedingungen wie Bus-Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Übertemperatur und Kommunikationsfehler ab. Redundante Designs und N-2-Betriebsfähigkeit sind je nach Systemkonfiguration verfügbar.
