Le générateur statique Var intérieur FGI 6–6,6 kV (SVG) est une solution avancée en électronique de puissance pour la compensation dynamique de la puissance réactive dans les systèmes industriels de puissance moyenne tension. Il est conçu pour les réseaux électriques où la demande réactive fluctuante, les variations de tension et les perturbations de la qualité de l’alimentation nécessitent une compensation rapide et continuellement réglable.
Le système surveille les conditions de fonctionnement électrique et génère le courant réactif capacitif ou inductif requis pour réguler la puissance réactive au point d’évaluation désigné. Comparée aux banques de condensateurs conventionnels à commutation par étapes, la technologie SVG offre une compensation progressive dans sa plage de fonctionnement nominale, lui permettant de répondre plus efficacement aux conditions de charge changeantes.
La plateforme de contrôle utilise des processeurs de signal numériques multi-puces (DSP) et des réseaux de portes programmables sur le terrain (FPGA). La théorie de la puissance réactive instantanée et les algorithmes de calcul rapide des harmoniques permettent l’analyse en temps réel et le contrôle des conditions de fonctionnement électrique.
Le contrôleur calcule le courant compensateur requis et dirige le système de conversion de puissance basé sur IGBT pour injecter ou absorber le courant réactif selon les besoins. Cela permet une régulation dynamique de la puissance réactive et soutient le contrôle de la tension ainsi que la correction du facteur de puissance.
Avec un temps de réponse spécifié inférieur à 5 ms, le FGI SVG est conçu pour répondre rapidement à l’évolution de la demande de puissance réactive. Cette capacité est particulièrement pertinente pour les installations industrielles équipées de gros moteurs, de charges de procédé changeantes rapidement ou d’autres équipements pouvant provoquer des fluctuations de tension.
Le système spécifie également une capacité de passage en basse tension dans des conditions définies de baisse-tension. Les performances réelles dépendent de la configuration approuvée, des paramètres de protection et des conditions de fonctionnement applicables.
FGI propose des configurations SVG refroidies par liquide et refroidies par air pour s’adapter à différentes plages de capacité, exigences de gestion thermique et conditions d’installation.
Des configurations refroidies par liquide sont disponibles pour des capacités nominales de 1 à 15 Mvar dans la plage dimensionnelle intérieure fournie de 6 à 6,6 kV. Les configurations refroidies par air couvrent des options de capacité supplémentaires, avec des dimensions d’armoire, du poids et du type de réacteur variant selon la classification.
La méthode de refroidissement finale doit être choisie en fonction de la capacité de compensation requise, de l’espace d’installation disponible, des conditions ambiantes et des exigences d’ingénierie du projet.
Le SVG prend en charge plusieurs objectifs de contrôle, notamment la puissance réactive constante du dispositif, la puissance réactive constante au point d’évaluation, le facteur de puissance au point d’évaluation constant, la tension au point d’évaluation constante et la compensation de charge.
Ces modes permettent de configurer le système selon les besoins du réseau électrique et le point de contrôle requis.
En plus de la compensation dynamique de la puissance réactive, le système prend en charge la compensation harmonique du courant telle que spécifiée dans la documentation du produit. Son efficacité dépend du spectre harmonique, de l’impédance du système, de la capacité de compensation et des conditions de fonctionnement.
Pour les projets à charges non linéaires significatives, une évaluation de la qualité de la puissance doit être réalisée afin de confirmer la combinaison appropriée de SVG et de tout équipement dédié au filtrage harmonique.
Plusieurs unités SVG peuvent fonctionner en parallèle pour augmenter la capacité totale de compensation et assurer une régulation coordonnée entre plusieurs bus ou groupes de charge. Le système prend en charge de multiples interfaces de communication et protocoles pour l’intégration avec les systèmes de surveillance, d’automatisation et de gestion énergétique des usines.
Les options de communication listées dans la spécification du produit incluent Ethernet, RS485, CAN et fibre optique, avec des protocoles incluant Modbus RTU, Profibus, CDT91 et IEC 61850-103/104. Les interfaces et protocoles spécifiques pris en charge doivent être confirmés pour la configuration sélectionnée.
Le système de protection comprend des fonctions pour la surtension du bus, la sous-tension du bus, la surtension SVG, les défauts de disque, la surtension du module, la surtension du module, la surchauffe et les défauts de communication.
Des configurations redondantes du système, des dispositifs d’alimentation auxiliaire et la capacité de fonctionnement N-2 sont disponibles selon la conception du projet. Ces fonctionnalités visent à améliorer la disponibilité du système et la tolérance aux pannes.
La sélection du SVG approprié nécessite une évaluation de la tension nominale, de la demande de puissance réactive, de la variation de charge, des objectifs de facteur de puissance, des conditions harmoniques, des exigences de refroidissement et des contraintes d’installation.
L’équipe d’ingénierie de FGI peut utiliser ces données du projet pour déterminer la capacité nominale appropriée, la configuration de refroidissement, le mode de contrôle et l’agencement du système.
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Objet |
Description de la représentation |
|---|---|
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Compensation dynamique de la puissance réactive |
Fournit une régulation continue de la puissance capacitive et inductive réactive |
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Temps de réponse dynamique |
Moins de 5 ms |
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Régulation de la puissance réactive |
Compensation continue de puissance réactive bidirectionnelle |
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Stabilisation de la tension |
Permet la régulation dynamique de la tension et améliore la stabilité de la tension |
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Correction du facteur de puissance |
Prend en main le contrôle du facteur de puissance et la compensation de puissance réactive |
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Compensation de charge |
Aide à compenser les fluctuations des charges réactives dans les systèmes électriques industriels |
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Traversée en basse tension (LVRT) |
Prend en compte 0 pu pendant 150 ms et 0,2 pu pendant 625 ms, sous réserve des conditions de configuration et de test |
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Capacité de surcharge |
Plus de 120 % pendant 1 minute, sous réserve de configuration et de conditions de fonctionnement |
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Interprétation harmonique |
THDi inférieur à 3 %, sous réserve de conditions de test spécifiées |
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Perte de puissance |
Moins de 0,8 %, sous réserve des conditions d’exploitation tarifées |
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Modes de contrôle |
Puissance réactive constante, puissance réactive au point de connexion, facteur de puissance, tension et compensation de charge |
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Fonctionnement parallèle |
Prend en compte l’exploitation parallèle multi-unités et la compensation coordonnée, sous réserve de la configuration du système |
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Options de refroidissement |
Configurations refroidies par liquide et refroidies par air |
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Intégration des communications |
Prend en charge plusieurs interfaces et protocoles de communication industrielle, selon la configuration |
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Paramètre |
Spécification |
|---|---|
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Type de produit |
Générateur Var statique d’intérieur (SVG) |
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Tension nominale de la grille |
6 kV / 6,6 kV |
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Tolérance de tension nominale |
±10% |
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Tension du point d’évaluation |
6–6,6 kV |
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Plage de tension d’entrée |
0,9–1,1 pu |
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Fréquence nominale |
50 / 60 Hz |
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Plage de puissance réactive |
Dépendant du modèle ; Voir la capacité nominale de la configuration sélectionnée |
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Puissance de départ |
±0,005 Mvar |
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Résolution actuelle |
0,5 A |
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Temps de réponse dynamique |
Moins de 5 ms |
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Capacité de surcharge |
Plus de 120 % pendant 1 minute, sous réserve de configuration |
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Distorsion harmonique totale du courant (THDi) |
Moins de 3 %, sous réserve des conditions de test |
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Perte de puissance |
Moins de 0,8 %, sous réserve des conditions d’exploitation tarifées |
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Alimentation de commande |
380 VAC ; 220 VAC / 220 VDC |
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Communication Interfaces |
Ethernet, RS485, CAN, fibre optique |
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Protocoles de communication |
Modbus RTU, Profibus, CDT91, IEC 61850-103 / IEC 61850-104 ; La disponibilité dépend de la configuration |
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Modes de contrôle de puissance réactive |
Puissance réactive constante, puissance réactive du point d’évaluation, facteur de puissance, tension, compensation de charge |
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Configuration du système |
Fonctionnement parallèle multi-unités, coordination multi-bus et coordination multi-groupes de condensateurs de filtre (FC), sous réserve de la conception du système |
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Fonctions de protection |
Surtension et sous-tension du bus, surcourant SVG, défaut de disque, surtension du module, surcharge et surchauffe, défaut de communication, défaut d’entrée/sortie de protection, alimentation de commande anormale |
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Exploitation redondante |
Fonctionnement N-2, lorsque pris en charge par la configuration système sélectionnée |
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Température ambiante de fonctionnement |
-35°C à +40°C |
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Température de stockage |
-40°C à +70°C |
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Humidité relative |
Moins de 90 % à 25°C, sans condensation |
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Altitude d’installation |
Jusqu’à 2 000 m ; Les applications à haute altitude nécessitent une évaluation |
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Classification sismique |
Intensité VIII, sous réserve de la norme de conception applicable |
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Degré de pollution |
Grade IV, soumis à la conception de l’équipement et à la norme applicable |
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Capacité nominale |
Dimensions (W × D × H) |
Poids approximatif |
Type de réacteur |
|---|---|---|---|
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1–9 Mvar |
5 200 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 2 550 kg |
Noyau d’air |
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10–15 Mvar |
5 800 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 2 750 kg |
Noyau d’air |
|
Capacité nominale |
Dimensions (W × D × H) |
Poids approximatif |
Type de réacteur |
|---|---|---|---|
|
1–2 Mvar |
3 300 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 2 200 à 2 850 kg |
Noyau de fer |
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3 Mvar |
3 400 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 3 060 kg |
Noyau de fer |
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4–5 Mvar |
4 800 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 3 750–4 260 kg |
Noyau de fer |
|
6–7 Mvar |
3 600 × 1 400 × 2 400 mm |
Environ 2 750 à 3 450 kg |
Noyau d’air |
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8–12 Mvar |
5 600 × 1 400 × 2 600 mm |
Environ 4 600–5 000 kg |
Noyau d’air |
1. Compensation de puissance réactive dynamique rapide
Avec un temps de réponse inférieur à 5 ms, le FGI SVG ajuste rapidement le courant réactif pour répondre aux besoins de charge changeants. Cela aide à améliorer le facteur de puissance, à soutenir la stabilité de la tension et à réduire l’impact des fluctuations rapides de charge.
2. Régulation capacitive et inductive continue
Le SVG fournit une compensation automatique de la puissance réactive réglable en continu dans sa plage de fonctionnement nominale. Il supporte à la fois le fonctionnement capacitif et inductif, permettant au système de répondre à différentes conditions de grille et de charge.
3. Gestion thermique refroidie par liquide
La configuration refroidie par liquide est conçue pour gérer la chaleur générée par les composants électroniques de puissance dans les applications à haute capacité. Des alternatives refroidies par air sont également disponibles pour des projets ayant des capacités et des exigences d’installation différentes.
4. Contrôle numérique avancé
La plateforme de contrôle utilise la technologie DSP et FPGA multi-puces, ainsi que la théorie de la puissance réactive instantanée et des algorithmes de calcul harmonique rapide, pour supporter la mesure électrique en temps réel et la compensation dynamique.
5. Modes de fonctionnement multiples
Les modes de contrôle disponibles incluent la puissance réactive constante du dispositif, la puissance réactive constante au point d’évaluation, le facteur de puissance au point d’évaluation constant, la tension constante au point d’évaluation et la compensation de charge.
6. Opération parallèle coordonnée
Plusieurs unités SVG peuvent fonctionner en parallèle pour augmenter la capacité totale de compensation et coordonner la régulation de la puissance réactive sur plusieurs bus et groupes de charge, sous réserve de la configuration du système approuvée.
7. Gestion de la qualité de l’énergie
En plus de la compensation de puissance réactive, le système prend en charge la compensation harmonique telle que spécifiée pour la configuration applicable. La performance harmonique réelle dépend des conditions de fonctionnement et de la capacité de compensation nominale.
8. Protection et fiabilité du système
Les fonctions de protection intégrées couvrent des conditions telles que la surtension du bus, la sous-tension, la surintensité, la surchauffe et les défauts de communication. Des conceptions redondantes et une capacité opérationnelle N-2 sont disponibles selon la configuration du système.
