智能集成式電力電容器在山東某環(huán)保材料制造廠中的應(yīng)用

時(shí)間：2022-08-08作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：130

摘要：分析智能集成式電力電容的工作原理及功能，結(jié)合山東環(huán)保材料制造廠配電現(xiàn)狀，選擇經(jīng)濟(jì)可靠的方案，智能電容過(guò)零投切與低功耗，解決了繼電器投切產(chǎn)生涌流的問(wèn)題；接線簡(jiǎn)單，擴(kuò)容方便，解決無(wú)功補(bǔ)償柜內(nèi)空間不足、補(bǔ)償容量不足的問(wèn)題；帶有通訊功能可傳輸后臺(tái)，解決了補(bǔ)償配電分散管理、故障報(bào)警不及時(shí)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：低壓智能電力電容器，無(wú)功補(bǔ)償，功率因數(shù)

0、概述

對(duì)于電力系統(tǒng)中的供電部分，提供電能的發(fā)電機(jī)是按要求的額定電壓和額定電流設(shè)計(jì)的，發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行中，電壓和電流都不能**過(guò)額定值，否則會(huì)縮短其使用壽命，甚至損壞發(fā)電機(jī)。由于發(fā)電機(jī)是通過(guò)額定電流與額定電壓之積定額的，這意味著當(dāng)其接入負(fù)載為電阻時(shí)，理論上發(fā)電機(jī)得到完全的利用，因?yàn)镻= UIcosφ中的cosφ=1；但是當(dāng)負(fù)載為感性或容性時(shí)，cosφ<1,發(fā)電機(jī)就得不到充分利用。為了較大程度利用發(fā)電機(jī)的容量，即發(fā)電機(jī)產(chǎn)生有功較大，就須提高其功率因數(shù)。在低壓配電系統(tǒng)中，采用并聯(lián)電容器裝置對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行集中補(bǔ)償或就地補(bǔ)償是降低線損、節(jié)約電能合理的方法。無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)闹饕π牵簻p少設(shè)備和線路的功率損耗；穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量；提高電力變壓器的承載能力；在長(zhǎng)距離輸電中，提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力等。

傳統(tǒng)的電容電抗無(wú)功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償精度低，功能單一，安裝接線復(fù)雜，同時(shí)不利于生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試和可靠運(yùn)行，已經(jīng)嚴(yán)重制約它的發(fā)展，電容器在投切過(guò)程中*產(chǎn)生較大的沖擊電流，引起電網(wǎng)過(guò)電壓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。為解決這些問(wèn)題，可改用具有過(guò)零投切技術(shù)的低壓智能集成式電力電容器作為補(bǔ)償裝置。

1、原理分析

AZCL智能集成式諧波抵制電力電容以共補(bǔ)電容或分補(bǔ)電容為主體，采用微型電子元件技術(shù)、微型傳感器技術(shù)、微型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電器制造技術(shù)，將智能組件、控制器、電容器、電抗器、塑殼斷路器等元件微型化，整機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)精巧。智能電容控制器通過(guò)電流互感器、電壓采樣計(jì)算出無(wú)功缺額、功率因數(shù)等參數(shù)，以工業(yè)級(jí)MCU為**，同AD轉(zhuǎn)換、RS-485通訊、LCD顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，集采集、運(yùn)算、分析、控制、通信、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一體。

1.1智能網(wǎng)絡(luò)控制功能。

自動(dòng)檢測(cè)及跟蹤系統(tǒng)中的無(wú)功功率變化，自動(dòng)投切電容器組。投切方法為：容量相同的電容器，按循環(huán)投切原則；容量不同的電容器，按適補(bǔ)原則進(jìn)行投切；先投先切，先退先投。補(bǔ)償工況恒定時(shí)，電容器每一小時(shí)循環(huán)投切一次，避**只電容器長(zhǎng)時(shí)間投運(yùn)。

1.2 快速投切電容器功能

投切開關(guān)選用復(fù)合開關(guān)，無(wú)觸點(diǎn)過(guò)零投切，配合**的智能電容無(wú)功補(bǔ)償控制器，動(dòng)作時(shí)間縮短到1s，動(dòng)態(tài)追蹤補(bǔ)償系統(tǒng)所缺少的無(wú)功功率，力爭(zhēng)使線損降到較低水平。復(fù)合開關(guān)電路包含可控硅過(guò)零檢測(cè)與觸發(fā)模塊、可控硅保護(hù)模塊、磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)模塊。電路采用電力電子可控硅與大功率磁保持繼電器復(fù)合技術(shù)，利用可控硅的快速導(dǎo)通和磁保持繼電器觸點(diǎn)的零壓降實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，做到過(guò)零投切和低功耗運(yùn)行。合閘時(shí)，該電路實(shí)時(shí)檢測(cè)可控硅兩端電壓差，當(dāng)電壓差基本為0時(shí)，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，無(wú)沖擊涌流，做到柔性投入；穩(wěn)定后，磁保持繼電器吸合，短路可控硅的兩端電極，通過(guò)繼電器觸點(diǎn)接通主回路，降低開關(guān)壓降，同時(shí)繼電器觸點(diǎn)通過(guò)永磁元件定位保持進(jìn)一步降低功耗。

1.3測(cè)量功能

可測(cè)量系統(tǒng)電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率及功率因數(shù)等電參量，也可以檢測(cè)各次電壓、電流諧波，實(shí)時(shí)查看電網(wǎng)參數(shù)。

1.4分相補(bǔ)償功能

分相型電容器可對(duì)各相上的電容器進(jìn)行分別投切，提高對(duì)系統(tǒng)無(wú)功功率的補(bǔ)償精度，使三相無(wú)功功率不平衡的系統(tǒng)得到了良好的補(bǔ)償。

1.5保護(hù)功能

電容器有過(guò)壓、欠壓、欠流、過(guò)溫、斷相、過(guò)諧保護(hù)。當(dāng)電容器內(nèi)部溫度**過(guò)60℃時(shí)，電容器會(huì)整機(jī)退出運(yùn)行，確保系統(tǒng)安全。

1.6通信功能

電容器和控制器之間采用網(wǎng)線連接，控制器與后臺(tái)采用RS485通訊連接，便于大量采集數(shù)據(jù)、上傳數(shù)據(jù)及與外設(shè)監(jiān)控終端進(jìn)行信息交換，構(gòu)成系統(tǒng)工作。

1.7抵制諧波功能

將電抗器與電容器串聯(lián)構(gòu)成LC回路，降低諧波的失真，對(duì)于**LC回路自振頻率的諧波而言，表現(xiàn)為感性，避免了諧振。7%電抗器能夠合理抵制5、7次以上諧波，防止電容器過(guò)熱、絕緣介質(zhì)老化及自愈性能下降等不利因素的發(fā)生。

2、現(xiàn)場(chǎng)案例：

山東某環(huán)保材料制造廠，主要經(jīng)營(yíng)仿木裝飾品、仿木線材制品、畫框、相框等，占地面積142畝，主要包括廠房、辦公樓、展示廳、食堂、員工宿舍等。其配電系統(tǒng)是由數(shù)臺(tái)10/0.4KV主變壓器，經(jīng)低壓配電設(shè)備向用電設(shè)備供電。廠房車間變壓器容量為1600kva，負(fù)載總?cè)萘繛?020kw，當(dāng)前功率因數(shù)為0.8，要將功率因數(shù)提高到0.95左右，其主要負(fù)載為加熱爐、電動(dòng)機(jī)等，負(fù)載諧波以5、7次為主，選用7%智能電容；辦公樓變壓器1250kva，負(fù)載總?cè)萘繛?50kw，當(dāng)前功率因數(shù)0.75，其主要負(fù)載為開關(guān)電源、照明等，諧波以3次諧波為主,選用14%智能電容。

圖1 廠房車間配電圖

圖2 辦公樓配電圖

3、解決方案

廠房車間的低壓配電系統(tǒng)主要為三相負(fù)載加熱爐、電動(dòng)機(jī)，主要引起5、7次諧波，采用7%電抗進(jìn)行調(diào)諧處理，保護(hù)電容器不受諧波影響從而放大電流。安裝容量為600kvar，選用共補(bǔ)、7%智能電容，補(bǔ)償功率因數(shù)達(dá)到0.95左右，滿足客戶要求。使用普通電容電抗，至少需要兩套寬1000*深1000的柜子，現(xiàn)在安裝AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器，只需要兩套寬800*深800的柜子，柜體空間也大大節(jié)省，接線簡(jiǎn)單，安裝方便，可靠性較高。

辦公樓的低壓配電系統(tǒng)有大量的諧波源負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生3、5、7次諧波，大量的單相非線性負(fù)荷會(huì)造成三相不平衡、諧波**標(biāo)、中性線諧波過(guò)載等電能質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償須要考慮諧波的影響。計(jì)算得無(wú)功需量為350kvar，安裝容量為480kvar，考慮到系統(tǒng)中帶有的諧波，安裝共補(bǔ)300kvar、分補(bǔ)180kvar容量的14%智能電容，實(shí)際功率因數(shù)達(dá)到0.94，符合要求，使用普通電容電抗，至少需要兩套寬1000*深1000的柜子，現(xiàn)在安裝AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器，只需要兩套寬800*深800的柜子，柜體空間也大大節(jié)省，接線簡(jiǎn)單，安裝方便，可靠性較高。

4、AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器

4.1 概述

AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測(cè)控單元、晶閘管復(fù)合開關(guān)電路、線路保護(hù)單元、電容器和電抗器構(gòu)成。AZCL低壓智能電力電容器采用定制段式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無(wú)功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過(guò)內(nèi)部晶閘管復(fù)合開關(guān)電路，自動(dòng)尋找較佳投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切，具有過(guò)壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過(guò)諧保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等保護(hù)功能。

3.2 技術(shù)參數(shù)

4.3 接線方式

5、結(jié)束語(yǔ)

在山東環(huán)保材料制造廠項(xiàng)目中，功率因數(shù)普遍偏低，電費(fèi)罰款較多，使用AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器發(fā)出無(wú)功，提高受電端母線的電壓水平，減少了線路上感性無(wú)功的輸出，降低了電壓和功率損耗，因而提高了線路的輸電能力。AZCL智能集成式諧波抵制電力電容器操作簡(jiǎn)單、功能齊全，能合理地解決用戶問(wèn)題，達(dá)到節(jié)能的效果。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性還是從實(shí)用性而言，都具有廣泛的推廣**。電網(wǎng)既產(chǎn)生有功也產(chǎn)生無(wú)功，而無(wú)功在電網(wǎng)傳輸過(guò)程中會(huì)有損耗，低壓智能電力電容進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，從而提高功率因數(shù)，合理地改良了用電質(zhì)量，節(jié)約用電成本，減少企業(yè)的開支，可減少線路的損耗，提高電網(wǎng)輸電的效率。


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于集中式電能表,配電房**系統(tǒng),三相導(dǎo)軌式電能表等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• AM系列微機(jī)保護(hù)裝置在上海馬橋萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng) 配電工程中的應(yīng)用

  摘 要：目前，微機(jī)保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，該類裝置能夠監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并實(shí)時(shí)記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置及性質(zhì)，從而為故障的快速處理提供參考信息。本文介紹的微機(jī)保護(hù)裝置，可以針對(duì)上海馬橋萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)配電工程中不同保護(hù)對(duì)象提供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能，能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)人或少人值班。關(guān)鍵詞：可靠性；安全性；微機(jī)保護(hù)；供電質(zhì)量1 概述&

• 安科瑞AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置及電力監(jiān)控系統(tǒng)在 鴻盛環(huán)保集團(tuán)衢州項(xiàng)目配電工程的應(yīng)用

  安科瑞 張宇潔1 概述本項(xiàng)目為鴻盛環(huán)保集團(tuán)衢州項(xiàng)目的配電工程，共有三個(gè)配電室，分別為東廠區(qū)一號(hào)高壓配電室，東廠區(qū)二號(hào)高壓配電室，西廠區(qū)高壓配電室。本工程高壓系統(tǒng)中高壓配電柜采用KYN28-12A開關(guān)柜共計(jì)26面，控制電源電壓等級(jí)為直流110V，高壓柜具**械閉鎖五防功能并滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變壓器采用SCB10系列干式變壓器共計(jì)12臺(tái)，帶全封閉外殼，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP30，配溫控風(fēng)冷裝置。2 項(xiàng)目需求本次針

• 母線弧光保護(hù)在中低壓開關(guān)柜中的應(yīng)用

  摘要：電力成套設(shè)備快速發(fā)展的今天，設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。而隨著電力行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜化和深入性,使得中低壓成套開關(guān)設(shè)備發(fā)生故障的可能性也隨之變大。成套開關(guān)設(shè)備中母線故障產(chǎn)生的弧光將燒壞其他電器元件,從而導(dǎo)致事故擴(kuò)大,往往造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,而母線弧光保護(hù)正好解決了這個(gè)難題，能夠很好的保護(hù)開關(guān)設(shè)備并降低損失。 關(guān)鍵詞：中低壓開關(guān)柜；母線弧光保護(hù)；弧光保護(hù)裝置 0引言 中低壓成套開關(guān)柜作為電能

• 奧特萊斯商業(yè)廣場(chǎng)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

  摘要：?介紹奧特萊斯商業(yè)廣場(chǎng)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)平臺(tái)，采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程分合控制，達(dá)到預(yù)付費(fèi)使用功能。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-3200型遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。?關(guān)鍵詞：奧特萊斯商業(yè)廣場(chǎng);DTSY1352-NK；預(yù)付費(fèi)電能表；Acrel-3200型；預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)0 概述奧特萊斯產(chǎn)業(yè)綜合體