一、無功補償
1、為什么要進行無功補償
(1)減少線路損耗
據統(tǒng)計,全國電網線路損耗約占總能耗的12%左右,其中主要是無功分量引起的損耗,若無功線損降低50%~60%,一年便可節(jié)電500億度左右,相當于半個三峽工程的發(fā)電量。
(2)避免罰款。我國電力部及物價局"關于頒發(fā)《功率因數調整電費辦法》通知"中規(guī)定,功率因數0.94時,減少電費1.1%,功率因數0.6 時增加電費15%……。例如一臺315KVA的變壓器,功率因數從0.6提高到0.94 以上,年獎罰差3~4萬元。
(3)不額外投資,便實現擴容。進行無功補償后,便可提高用電承載率,變壓器可滿負荷運行。例如一臺315KVA的變壓器,功率因數COS$=0.6負荷的變壓器只能提供優(yōu)質服務189KW的有功功率,不能承受300KW左右的容量,需購買一臺500KVA的變壓器替換。將功率因數由0.6提高到0.98,相當于擴大了63%,既有功由189KW提高到309KW可基本滿足需要的容量,便節(jié)省了一臺500KVA的變壓器,經費約三四十萬元。
(4)改善電能質量,延長了電器壽命,提高產品質量。
2、KcsvG無功補償裝置的應用場合
按照國家電力部門的相關規(guī)定,凡是安裝有低壓變壓器地方及大型用電設備旁邊都應該配備無功補償裝置,特別是那些功率因數較低的工礦、企業(yè)、居民區(qū)必須安裝。大型異步電機、變壓器、電焊機、沖床、車床群、空壓機、壓力機、吊車、冶煉、軋鋼、軋鋁、大型交換機、電灌設備、電氣機車等尤其需要。居民區(qū)除白熾燈照明外,空調、冷凍機等也都是無功功率不可忽視的耗用對象。農村用電狀況比較惡劣,多數地區(qū)供電不足,電壓波動很大,功率因數尤其低,加裝補償設備是改善供電狀況、提高電能利用率的有效措施。
3、KcsVG無功補償裝置與傳統(tǒng)電容器補償產品相比的優(yōu)勢
(1)補償時間:傳統(tǒng)補償裝置完成一次補償動作最快也要200毫秒的時間,KC SVG補償的跟隨速度能達到5~10毫秒。能夠快速跟隨負荷變化進行無功補償,避免了傳統(tǒng)補償裝置因跟隨速度而造成的欠補和過補。
(2)無級補償:電容器補償裝置基本上采用的是 3~10 級的分級補償,每增減一級就是幾十千乏,不能實現精確的補償。KC SVG可從0.1千乏開始進行無極補償,完全實現精確補償;
(3)諧波濾除:傳統(tǒng)補償電容器接入系統(tǒng)后,電容本身會對諧波造成,不能濾除諧波,KCsVG不產生諧波更不會放大諧波,并且可以濾除50%以上的諧波;
(4)國內的無功補償裝置一般采用接觸器或可控硅控制,造成使用壽命較短,一般在三年左右,自身損耗大而且要經常進行維護。KC SVG使用壽命在十年以上,自身損耗極小且基本上不要維護。
(5)諧振風險:電容器容量在使用過程中會不斷衰減,達到一定數值后有可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振,輕則電容器過流保護,重則燒毀電容器甚至導致系統(tǒng)保護斷電影響生產;KC SVG則不會與系統(tǒng)發(fā)生諧振,保障系統(tǒng)安全運行。
(6)補償無功類別:傳統(tǒng)電容器智能對系統(tǒng)感性無功進行補償,當系統(tǒng)處于容性狀態(tài)時,傳統(tǒng)的電容器無能為力,而KC SVG則能發(fā)出感性無功進行補償。
二、產品概述
科暢電氣研發(fā)的KC SVG系列靜止無功發(fā)生器集動態(tài)無功補償及動態(tài)濾波于一體,可以靈活設置,性能優(yōu)越,具有響應速度快、補償效率高、安裝和操作容易、維護簡單,并且補償性能不受系統(tǒng)參數影響,是理想的無功補償及濾波產品之一。Kc SVG采用高性能控制芯片和全控型電力電子器件,運用先進的控制理論和全數字控制方法,實時檢測電網中負載電流,快速分離出無功容量及諧波電流分量,并根據無功容量及諧波電流的大小產生控制指令,實時將大小相等、方向相反的補償電流注入到電網中,實現瞬時補償無功及濾除諧波,用于改善電網的功率因數和實現動態(tài)無功補償。
1、技術原理
如上圖所示,斷路器合閘后,KC SVG首先通過預充電電阻對DC 母線的電容器充電,這個過程會持續(xù)10秒鐘,防止上電后對DC母線電容器的瞬間沖擊。當母線電壓Vdc到達額定值后,預充電接觸器閉合。當ZSHN SVG失電時,接觸器才會打開。
控制板通過CTi 采集負載電流信號,諧波分離模塊將其中的基波成分移去后,所得到的無功及諧波成分送到調節(jié)和監(jiān)控模塊。該模塊有兩個功能,一是可以產生調節(jié)無功容量及諧波電流給控制信號模塊;二是對系統(tǒng)所有功能進行監(jiān)測??刂菩盘柲K產生驅動信號觸發(fā)IGBT變換器,向系統(tǒng)反送無功容量及諧波電流。
2、電氣原理圖
3、執(zhí)行標準
●GB/T 3859.1-1993半導體變流器基本要求的規(guī)定
● GB/T 13422-1992半導體電力變流器電氣試驗方法
● IEEE519-1992電源系統(tǒng)的諧波控制的推薦實施規(guī)范和要求
●GB/T14549-93電能質量-公用電網諧波
●GB/518481-2001《電能質量監(jiān)測設備通用要求》
●IEC61000-4-30《測試和測量技術電能質量測量方法》
● JG/T417-2013《建筑電氣用并聯有源電力濾波裝置》
●YD/T 2323-2011《通信用低壓并聯有源電力濾波器》
●JB/T 11067-2011 《低壓有源電力濾波裝置》
●DL/T 1216-2013《配電網靜止同步補償裝置技術規(guī)范》
●GB/T 3797-2005《電氣控制設備》
三、性能特點
選擇高速信號處理器,采用雙閉環(huán)控制技術,0.05ms動態(tài)響應速度,確保無功及諧波檢測準確、補償率高;設備自身具有完善的保護體制和智能控制方法,可以自動監(jiān)測各部分的運行狀況,并根據溫度自動限流,保證裝置長期穩(wěn)定運行;同時避免與用戶系統(tǒng)發(fā)生諧振,最大限度保障用戶設備安全運行。
1、兼顧濾波
在無功補償的同時,兼容諧波抑制,采用無功補償和諧波抑制的優(yōu)化策略,使用戶電能質量的治理達到更優(yōu);獨特的控制算法確保二者之間完美的結合。
2、使用簡潔方便
顯示操作界面采用新型觸摸屏,操作簡單方便;顯示界面可以實時顯示電壓、電流、諧波等各參數;菜單設置靈活,可以選擇消諧模式、無功補償模式或諧波無功同時補償模式,通過軟件設定電流互感器變比及極性,根據需要設置目標功率因數以及輸出電流大小,并可以實時故障記錄和事件記錄。
無需進行復雜的電網分析,設計選型簡單,安裝和操作容易,進線方式靈活,可選擇頂部進線方式或底部進線方式,若選配特制的變壓器,可以應用電壓等級更高的場合。
3、運行安全可靠
考慮嚴酷工業(yè)環(huán)境需求,器件均經嚴格篩選,核心部件都采購自國際知名廠家,電磁兼容設計,完善冗余保護措施,確保裝置能夠長期穩(wěn)定運行。
四、技術優(yōu)勢
3、運行安全可靠
●20~640KVAR全系列產品
●模塊、機柜兩種結構模式
●無功、無功諧波、及不平衡負載三種補償模式
●大于97%工作效率,損耗小
●全數字控制方式
●三電平或者二電平逆變電路
●也可選擇特定次數諧波濾除
●響應時間<50 us,全響應時間<5ms (1/4周波)
●快速FFT及瞬時無功等五種算法模式
●7英寸全功能觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)
●可以實現相同及不同型號間靜止無功發(fā)生器無限并聯
五、型號參數
1、型號說明
2、模塊型號參數
3、模塊式外形
六、解決方案
1、電能質量一體化解決方案
●了解客戶供配電設計、設備運行情況及達到的諧波治理效果
●確立客戶供配電中主要的諧波源,根據負載參數計算諧波含量大小或現場實際采集電能質量數據
●根據諧波分布、數據分析和治理需求提出多種電能質量綜合治理方案
●協助客戶選擇合適的方案
●設備安裝及客戶操作培訓
●使用效果現場檢測,設備驗收
2、新項目配電設計
科暢電氣電氣工程師主動與供配電設計工程師溝通交流,了解供配電設計規(guī)劃,為用戶提供電能質量解決方案。
3、技術改造項目
對實際已運行供配電工程實施電能質量升級改造,科暢電氣以專業(yè)的技術和先進的測試分析儀器為用戶提供電能質量測試數據、定制化解決方案、設備安裝及售后一體化服務。