SVG常见故障及处理方法.docx

STATCOM配电网静止同步补偿器

常见问题及处理方法

山东泰开电力电子有限公司
2013年02月

前言

本规范适用于山东泰开电力电子有限公司生产的6kV、10kV、35KV电压等级的静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，以下简称STATCOM）的常见问题及处理方法。

本规范共分三节：
一、STATCOM原理简介
二、STATCOM常见故障及处理方法
1、STATCOM运行时常见故障及处理方法
2、控制屏及保护屏常见故障
三、STATCOM日常维护

STATCOM原理简介
STATCOM的基本原理：将电压源型逆变器（VoltageSourcedConverter，简称VSC），经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
图1为STATCOM原理图，将系统看作一个电压源，STATCOM可以看作一个可控电压源，变压器可以等效成一个连接电抗器。表1给出了STATCOM三种运行模式的原理说明。

图1STATCOM工作原理图
表1STATCOM的三种运行模式

泰开电力电子有限公司生产的STATCOM装置主要由连接电抗器、控制屏、启动柜和功率柜等组成，其一次电路如图2所示。

图2STATCOM设备一次接线图
串联电抗器的主要作用是将STATCOM与电网连接起来，实现能量的缓冲，同时减少STATCOM输出电流的谐波含量。
STATCOM控制屏主要由调节装置、同步装置、监控装置（三相）、触发装置（三相）以及站控等组成。
SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角，并在特定时刻向SVG触发装置发控制信息。SVG同步装置采集系统母线电压信号，然后对此信号进行多阶滤波处理，滤除电压中的高次谐波和直流分量成分，然后对所剩基波进行方波变换，从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号（同步信号）。监控装置负责监视STATCOM各功率单元的工作状态，例如直流电容电压、功率单元内空气温度等。触发装置负责接收调节装置传来的STATCOM工作移相角并将触发信号编码后下发给各功率单元。站控将STATCOM所有运行信息进行打包封装和存储，为操作人员提供一个直观的界面。
STATCOM的启动柜主要由限流电阻和旁路接触器组成。STATCOM上级断路器合闸前，旁路接触器分闸，串联电抗、限流电阻和功率柜串联在一起。STATCOM正常运行时，旁路接触器合闸，限流电阻被接触器旁路。由于STATCOM上级断路器合闸前，STATCOM各功率单元的直流电容电压为零，如果不串联限流电阻，直接合STATCOM的上级断路器，系统会直接给直流电容充电，这影响直流电容寿命并对系统造成冲击。
STATCOM功率柜由功率单元串联组成，其中每相由12个功率单元串联组成。
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STATCOM常见故障及处理方法
在STATCOM上级断路器合闸前，如果站控装置发现有异常存在，如站控与各控制单元通讯异常或者旁路接触器出于合闸位等，将无法通过远方控制对断路器进行合闸操作，此时应排除故障后再进行断路器合闸操作。
站控装置是否允许合闸可以通过观察控制屏允许合闸继电器指示灯进行判断，如果指示灯亮则表示站控允许远方合闸，反之则表示站控不允许远方合闸。
STATCOM在运行中如果出现故障发生过电流现象，则调节装置会将STATCOM闭锁，以免对功率单元造成损坏。故障排除后，调节装置一分钟后自动“复归”解除闭锁，否则调节装置将一直闭锁STATCOM。
STATCOM在使用中的常见故障及解决方法见下表。
1、SVG运行时常见故障及处理方法
常见故障现象可能造成原因处理方法开关柜无法合闸，主控屏端子排允许合闸继电器指示灯未亮；1、STATCOM主控屏站控装置是否运行正常。1、重启STATCOM站控装置。2、站控通讯图中主控屏各单元与站控间通讯状态是否正常。1、检查主控屏各单元与站控间通讯线是否接插牢固。3、STATCOM主控屏转换开关是否处于“自检”位置，启动柜交流接触器是否处于分闸位置。1、主控屏转换开关打到“自检”位置。4、STATCOM退出运行断路器断开后，断路器再次合闸的时间间隔小于5分钟。1、等断路器再次合闸时间大于5分钟或重启STATCOM站控装置。5、“允许合闸”回路接线错误或虚接。1、查找接线错误，检查二次接线是否牢固开关柜合闸后立即跳闸1、装置失电跳闸信号并入跳闸回路。1、将装置上电。2、功率柜散热风机未启动失电跳闸