Gerador Estático de Vars de 35kV ao Ar Livre (SVG)

Visão Geral do Produto

O gerador de potência reativa estática externo de 35kV (SVG) é um dispositivo de compensação dinâmica de potência reativa de alto desempenho projetado especificamente para redes de distribuição de alta tensão. Ele se concentra nos requisitos de cenários de alta tensão de 35kV e adota um design otimizado específico para o exterior (nível de proteção IP44) para se adaptar a condições de trabalho externas complexas e adversas. O produto utiliza um controlador multi chip DSP+FPGA como núcleo de controle, integrando tecnologia de controle baseada na teoria da potência reativa instantânea, tecnologia de cálculo rápido de harmônicos FFT e tecnologia de acionamento de IGBT de alta potência. Está conectado diretamente à rede elétrica de 35kV através de uma unidade de potência em cascata, sem a necessidade de transformadores de elevação adicionais, podendo fornecer rapidamente e de forma contínua potência reativa capacitiva ou indutiva, enquanto realiza a compensação harmônica dinâmica. Combinando as vantagens centrais de artesanato perfeito, durabilidade e confiabilidade, e a "combinação dinâmico-estático" de compensação, pode efetivamente aumentar a capacidade de transmissão de redes de distribuição de alta tensão, reduzir perdas de energia e estabilizar a tensão da rede. É a solução central de compensação para sistemas de energia externos de alta tensão, grandes projetos industriais e integração de energias renováveis à rede.

Estrutura do sistema e princípio de funcionamento

Estrutura central

• Unidade de potência em cascata: adotando um design em cascata, integrando múltiplos conjuntos de módulos IGBT de alto desempenho, e suportando coletivamente 35kV de alta tensão por meio de conexão em série para garantir a operação estável do equipamento sob condições de alta tensão; Alguns modelos suportam o design de redução de 35kV (tipo 35T), adaptando-se a diferentes requisitos de acesso à rede.

• Núcleo de Controle: Equipado com um sistema de controle de alto desempenho multi chip DSP+FPGA, velocidade de cálculo rápida e alta precisão de controle, comunicando-se em tempo real com várias unidades de potência através de interfaces Ethernet RS485, CAN, fibra óptica para realizar monitoramento de status, emissão de instruções e controle preciso.

• Estrutura auxiliar: equipada com um transformador de acoplamento do lado da rede, que possui funções de filtragem, limitação de corrente e supressão da taxa de variação de corrente; O gabinete dedicado para o exterior atende ao padrão de proteção IP44 e pode suportar temperaturas altas e baixas, alta umidade, terremotos e ambiente de poluição de Classe IV, adaptando-se a condições climáticas e topográficas externas complexas.

Princípio de funcionamento

• O controlador monitora em tempo real a corrente e a tensão de carga da rede elétrica de 35kV, e, com base na teoria da potência reativa instantânea e na tecnologia de cálculo rápido de harmônicos FFT, analisa instantaneamente os componentes de corrente reativa e os componentes de interferência harmônica necessários pela rede. Utilizando a tecnologia de modulação de largura de pulso PWM para controlar com precisão o momento de comutação dos módulos IGBT, gera uma corrente de compensação de potência reativa sincronizada com a tensão e fase da rede, deslocada em 90 graus, para compensar com precisão a potência reativa gerada pela carga, enquanto suprime dinamicamente a distorção harmônica (THDi < 3%). O objetivo final é transmitir apenas potência ativa no lado da rede, alcançando múltiplos objetivos de otimização do fator de potência (geralmente exigido ≤ 0.95 no exterior), estabilidade de tensão e controle de harmônicas, garantindo a operação eficiente, segura e estável das redes de distribuição de alta tensão.

Método de resfriamento

• Resfriamento a ar 

• Resfriamento a água

Modo de dissipação de calor

Principais características

• Adaptação a alta tensão, compensação de grande capacidade: tensão nominal de 35kV ± 10%, cobertura de capacidade de saída de ±0.1Mvar~±200Mvar, suportando regulação de potência reativa de grande capacidade (máximo 84Mvar para o tipo a ar, máximo 100Mvar para o tipo a água), adaptando-se perfeitamente às necessidades de compensação de redes de distribuição de alta tensão e cargas pesadas.

• Combinação dinâmico-estática, compensação precisa: tempo de resposta <5ms, resolução de corrente de compensação 0.5A, suportando ajuste automático contínuo e suave de capacitivo/indutivo. O método de compensação "dinâmico-estático" não só atende à compensação básica de cargas em estado estacionário, mas também responde rapidamente ao piscar de tensão causado por cargas de impacto (como fornos elétricos de arco e flutuações de parques eólicos), com precisão de compensação líder no setor.

• Estável e confiável, durável ao ar livre: adotando um design de dupla fonte de alimentação, suportando troca de backup sem costura; Design redundante atende aos requisitos operacionais de N-2, equipado com múltiplas funções de proteção, como sobretensão/subtensão, sobrecorrente, superaquecimento e falha de acionamento, evitando integralmente riscos operacionais; Nível de proteção externa IP44, capaz de suportar temperaturas de operação de -35 ℃ a +40 ℃, umidade ≤90%, intensidade sísmica de VIII graus e ambiente de poluição de Classe IV. O processo é maduro e durável, adequado para condições de trabalho externas complexas.

• Eficiente e ecológico, com consumo de energia extremamente baixo: perda de potência do sistema <0,8%, sem perda adicional de transformador, efeito de economia de energia significativo; A taxa de distorção harmônica THDi é inferior a 3%, causando mínima poluição à rede elétrica e atendendo aos padrões de operação ambiental para redes de alta tensão.

• Expansão flexível, alta adaptabilidade: suporta diversos modos de operação, como potência reativa constante, fator de potência constante, tensão constante, compensação de carga, etc; Compatível com diversos protocolos de comunicação, como Modbus RTU, Profibus, IEC61850-103/104, etc; Pode realizar a interconexão em paralelo de múltiplas máquinas, compensação abrangente de múltiplos barramentos, design modular para expansão fácil posteriormente, e adaptar-se a diferentes arquiteturas de redes de alta tensão.

Especificações Técnicas

Especificações e dimensões de produtos para exterior de 35kV
 Tipo de resfriamento a ar

Resfriamento a água

Nota:
1. Capacidade (Mvar) refere-se à capacidade de regulação nominal dentro do intervalo de regulação dinâmico, desde a potência reativa indutiva até a capacitiva.
2. O reator de núcleo aéreo é usado para o equipamento e não há gabinete, portanto, o espaço de colocação precisa ser planejado separadamente.
3. As dimensões acima são apenas para referência. A empresa se reserva o direito de atualizar e melhorar os produtos. As dimensões dos produtos estão sujeitas a alterações sem aviso prévio.

Cenários de aplicação

• Sistema de energia de alta tensão: rede de distribuição de 35kV, linhas de transmissão de longa distância, estabilização da tensão da rede, equilíbrio do sistema trifásico, redução das perdas na linha, melhoria da capacidade de transmissão de energia e confiabilidade do fornecimento.

• Grandes usinas de energia renovável: grandes parques eólicos e usinas fotovoltaicas aliviam as flutuações de potência e tensão causadas pela geração intermitente, atendem aos padrões de conexão à rede e aumentam a capacidade de consumo de energia renovável.

• Cenários de alta tensão em indústrias pesadas: metalurgia (grandes fornos elétricos de arco, fornos por indução), petroquímica (grandes compressores, equipamentos de bomba), mineração (guinchos de alta tensão), portos (guindastes de alta tensão), etc., compensando a potência reativa e harmônicos de cargas de impacto de alta tensão, suprimindo o piscar da tensão e garantindo a operação estável do equipamento de produção.

• Ferrovia eletrificada e construção urbana: sistema de alimentação de tração de ferrovias eletrificadas (resolvendo problemas de sequência negativa e potência reativa), transformação de redes de distribuição de alta tensão urbanas, sistemas de fornecimento de energia de alta tensão para complexos de edifícios em larga escala, melhorando a qualidade e estabilidade do fornecimento de energia.

• Outros cenários de carga de alta tensão: compensação de potência reativa e controle de harmônicos para motores assíncronos de alta tensão, transformadores, conversores de tiristores, fornos de fusão de quartzo e outros equipamentos, adequados para várias condições de trabalho ao ar livre de alta tensão.