電力系統(tǒng)中的負(fù)載類型大部分屬于感性負(fù)載,加上用電企業(yè)普遍廣泛地使用電力電子設(shè)備,使電網(wǎng)功率因數(shù)較低。較低的功率因數(shù)降低了設(shè)備利用率,增加了供電投資,損害了電壓質(zhì)量,降低了設(shè)備使用壽命,大大增加了線路損耗。為了改善電網(wǎng)功率因數(shù)低下帶來的能源浪費和這些不利供電生產(chǎn)的因素,必須使電網(wǎng)功率因數(shù)得到有效的提高。顯然這些無功功率如果都要由發(fā)電機提供并遠(yuǎn)距離傳送是不合理的,通常也是不可能的。合理的辦法就是在需要無功功率的地方產(chǎn)生無功功率,即增加無功功率補償設(shè)備與裝置。在實際電力系統(tǒng)中,大部分負(fù)載為異步電動機。其等效電路可看作電阻和電感的串聯(lián)電路,其電壓與電流的相位差較大,功率因數(shù)較低。并聯(lián)電容器后,電容器的電流將抵消一部分電感電流,從而使電感電流減小,總電流隨之減小,電壓與電流的相位差變小,使功率因數(shù)提高,無功補償柜就由此產(chǎn)生。
無功補償柜適用于三相交流頻率為50(60)Hz、額定電壓為380V(400V)、(660V).額定電流為4000A及以下城市配網(wǎng)的無功功率自動補償;廣泛用于石油、化工、冶金、紡織、高層建筑的配電系統(tǒng)和大型發(fā)電廠、石化系統(tǒng)等自動化程度高、要求與計算機接口的場所。
我公司生產(chǎn)的無功補償柜采用了一系列國內(nèi)的技術(shù)和的元器件,集無功補償與電網(wǎng)監(jiān)測于一體,不但可以補償電網(wǎng)中的無功損耗,提高功率因數(shù),降低線損,從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量;同時還能夠?qū)崟r監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等運行數(shù)據(jù),可完成對整個低壓配電線路的監(jiān)測、分析處理、報表輸出等綜合管理,為低壓配電線路的科學(xué)管理提供手?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)用戶負(fù)載性質(zhì),如有各種變流裝置、變頻器、電弧爐、中頻爐、電焊機群及其他非線性電氣設(shè)備。其諧波電流超過國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),我公司可為用戶設(shè)計制造濾波及無功補償裝置來滿足用戶的需求。
本產(chǎn)品符臺GB7251《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》、GB/T15576《低壓成套無功功率補償裝置》、JB/T9661《低壓抽出式開關(guān)設(shè)備》、IEC604391《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)構(gòu)特點
低壓電容補償柜由柜體、母排、刀熔開關(guān)、熔斷器、斷路器、接觸器、熱繼電器、(電抗器)電容器、避雷器、一、二次導(dǎo)線、端子排、功率因數(shù)自動補償控制裝置、屏面儀表等組成。柜體的防護(hù)等級為IP30,用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在IP20-IP40之間選擇。
(1)柜體
整個柜體構(gòu)架采用厚度為2.5mm的冷彎型鋼局部焊接組裝而成,柜體用厚度為1.5mm的冷軋鋼板沖壓焊接而成;以此來保證柜子的精度和質(zhì)量。
(2)母排
母排的作用是匯流和電流分配。水平母排規(guī)格一般根據(jù)進(jìn)線柜額定電流進(jìn)行選擇,但要滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求;垂直母排額定電流一般為1000A。
(3)刀熔開關(guān)
配備的QSA刀熔開關(guān)集負(fù)荷開關(guān)和熔斷器短路保護(hù)功能于一體,結(jié)構(gòu)緊湊,使用安全,主要用于具有高短路電流的配電和電動機電路中作為電源開關(guān)和應(yīng)急開關(guān),并作電纜的短路保護(hù)。
(4)熔斷器
RT00系列的快速熔斷器主要為短路保護(hù),微斷與熔斷器特性曲線不同,微斷的分?jǐn)嗄芰μ停龅绞鹿薯憫?yīng)時間沒有熔斷器快,當(dāng)遇到高次諧波時,微斷分?jǐn)嗖涣素?fù)荷電流會造成開關(guān)炸開損壞,因為故障電流過大,結(jié)果微斷觸點燒死了,斷不了,擴大了故障范圍,嚴(yán)重時發(fā)生短路引起全廠停電事故。所以電容柜不能用微斷代替熔斷器。
(5)斷路器
配有DZ47系列斷路器,DZ47主要用于現(xiàn)代建筑物的電氣線路及設(shè)備的控制、過載、短路保護(hù),亦適用于線路的不頻繁操作及隔離。
(6)接觸器
應(yīng)用CJ19-32系列切換電容器接觸器,供低壓無功功率補償設(shè)備投入或切除低壓并聯(lián)電容器之用,接觸器帶有抑制涌流裝置,能有效地減小合閘涌流對電容的沖擊和抑制開斷時的過電壓。體積較小、價格低。
(7)熱繼電器
使用JR36系列雙金屬片式熱過載繼電器,對交流電動機的過載和斷相進(jìn)行保護(hù),熱繼電器具有整定電流可以調(diào)節(jié)、溫度補償、斷相保護(hù)、自動復(fù)位和手動復(fù)位任意選擇、能進(jìn)行線路動作靈活性檢查、可手動斷開常閉觸頭(常開觸頭不閉合)等功能。
(8)電容器
采用的“BSMJ”自愈式低電壓并聯(lián)電容器是采用*的金屬化膜作為材料,引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備,嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)及IEC標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)的;主要用于低壓電網(wǎng)提高功率因數(shù),減少線路損耗,改善電壓質(zhì)量,是使用的新型節(jié)電產(chǎn)品;具有體積小、重量輕、損耗低、優(yōu)良的自愈性能、安全性好、不漏油等優(yōu)點。
(9)功率因數(shù)自動補償控制裝置
取樣信號:一相總進(jìn)線電流(如A相),另外兩相電壓(如B、C相)。作用:根據(jù)得到的一相電流、另外兩相電壓信號,控制器實時計算電網(wǎng)的功率因數(shù),并根據(jù)控制器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)值進(jìn)行比較,若小于設(shè)定的功率因數(shù)值,則控制器輸出接通信號控制接觸器接通投入電容器;若大于設(shè)定的功率因數(shù)值,則控制器輸出斷開信號使電容器從電網(wǎng)上斷開。
(10)無功補償?shù)姆绞?/p>
1.就地補償
就地補償就是將低壓電容器組與電動機并接,通過控制、保護(hù)裝置與電機同時投切。就地補償適用于補償電動機的無功消耗,以補償無功為主,此種方式可有效減小開關(guān)、電纜回路的電流,適當(dāng)減輕開關(guān)和電纜的負(fù)擔(dān)。就地補償?shù)膬?yōu)點是:用電設(shè)備運行時,無功補償投入,用電設(shè)備停運時,補償設(shè)備也退出,而且不需頻繁調(diào)整補償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡單、事故率低等特點。
2.隨器補償
隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側(cè),以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵磁無功,配變空載無功是農(nóng)網(wǎng)無功負(fù)荷的主要部分,對于輕負(fù)載的配變而言,這部分損耗占供電量的比例很大,從而導(dǎo)致電費單價的增加,不利于電費的同網(wǎng)同價。隨器補償?shù)膬?yōu)點是:接線簡單、維護(hù)管理方便、能有效地補償配變空載無功,限制電網(wǎng)無功基荷,使該部分無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低無功網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前補償無功的手段之一。
3.跟蹤補償
集中跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,將低壓電容器組補償在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶,可以替代就地、隨器兩種補償方式,補償效果好。跟蹤補償?shù)膬?yōu)點是:運行方式靈活,運行維護(hù)工作量小,比前兩種
補償方式壽命相對延長、運行更可靠。但缺點是控制保護(hù)裝置復(fù)雜、首期投資相對較大。但當(dāng)這三種補償方式的經(jīng)濟(jì)性接近時,應(yīng)優(yōu)先選用集中跟蹤補償方式。
(11)無功補償?shù)慕泳€方案
1.三相共補的接線(△)
一般傳統(tǒng)的低壓補償都采用三相共補的方式,此方式適用于三相負(fù)載基本平衡,各相負(fù)載的COS¢相近的網(wǎng)絡(luò),電容器的額定電壓為400V。
2.三相分補的接線(Y)
三相分補方式就是各相分別取樣,各相分別投入不同的補償容量,此方式適用于三相負(fù)載不對稱,其COS¢也有較大差別的場合,電容器的額定電壓為230V。
3.三相共補及分相補償結(jié)合的接線(△+ Y)
此方式是前兩者的結(jié)合,即三相共補與三相分補相結(jié)合的接線方式,此方式適用于各種網(wǎng)絡(luò),這種接線方式的補償裝置,運行方式機動靈活。
對以上三種接線方案的比較:
1.從補償效果來看:三相共補及分補結(jié)合的接線的,最靈活,三相分補接線效果較差,三相共補接線效果最差。
2.從經(jīng)濟(jì)角度來看:三相共補接線的經(jīng)濟(jì),三相共補及分補結(jié)合的接線的價格較貴,三相分補接線的貴。
增加配電變壓器和饋電線路的承載率,減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計容量,減少投資,例如當(dāng)功率因數(shù)cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時,裝1Kvar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW;反之,增加0.52KW對原有設(shè)備而言,相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此,對新建、改建工程,應(yīng)充分考慮無功補償,便可以減少設(shè)計容量,從而減少投資。
改善沖擊負(fù)載引起的電流沖擊,抑制電壓波動和電壓閃變。提高電壓水平,消除不平衡負(fù)載引起的電壓不對稱
控制器保護(hù)功能齊全、控制靈活,可根據(jù)實際情況進(jìn)行1-12路輸出,控制1-12組濾波器,運行可靠。無功功率補償器具有過流、過壓、欠壓、溫度超限多種保護(hù)。裝置能在外部故障和停電時自動退出運行,送電后自動恢復(fù)。低壓無功動態(tài)補償裝置控制器為全新數(shù)字化設(shè)計、軟硬件模塊化、集成度高、電磁兼容、抗力強,有12個輸出端子,可實現(xiàn)分相、平衡、分相加平衡三種方式補償。適用范圍廣,可滿足不同性質(zhì)負(fù)荷的補償需要。可根據(jù)系統(tǒng)電壓、無功功率控制無觸點開關(guān)組投切,有手動和自動兩種操作模式,并具有過壓切除、過壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護(hù)功能。裝置能在外部故障和停電時自動退出運行,送電后自動恢復(fù)。
可三相平衡補償,也可分相補償。電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損,還會增加變壓器的鐵損,降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\行,最終會造成三相電壓的不平衡。調(diào)整不平衡電流無功補償裝置,有效地解決了這個難題,該裝置具有在補償線路無功的同時調(diào)整不平衡有功電流的作用。其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補償至1,三相電流調(diào)整至平衡。實際應(yīng)用表明,可使三相功率因數(shù)補償?shù)?.95以上,使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10%以內(nèi)。
可按用戶需要提供濾波功能,抑制諧波,電氣方案組合靈活。對配電網(wǎng)來說,抑制諧波是很重要的,如果供電線路上有較大的諧波電壓,尤其5次以上,這些諧波將被補償裝置放大。電容器組與線路串聯(lián)諧振,使線路上的電壓、電流畸變率增大,還有可能造成設(shè)備損壞,再這種情況下補償裝置是不可使用的。解決方法就是在電容器組串接電抗器來組成諧波濾波器。濾波器的設(shè)計要使在工頻情況下呈容性,以對線路進(jìn)行無功補償,對于諧波則為感性負(fù)載,以吸收部分諧波電流,改善線路的畸變率。增加電抗器后,要考慮電容端電壓升高的問題。濾波補償裝置即補償了無功損耗又改善了線路質(zhì)量,雖然成本提高較多,但對于諧波成分較大的線路還是應(yīng)盡量考慮采用,不能認(rèn)為裝置一時不出問題就認(rèn)為沒有問題存在。很多情況下,采用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補償無功功率的同時,對系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行消除。 自動退出運行,送電后自動恢復(fù)。
環(huán)境溫度:-25C-+40℃(戶內(nèi)).如環(huán)境溫度過高應(yīng)裝設(shè)空調(diào)器降溫,或在安全的情況下打開柜門運行;超過時根據(jù)實際情況降容運行。
相對濕度:≤90%(20C)
海拔:<2000m
安裝環(huán)境:無易燃、易爆、嚴(yán)重污染和導(dǎo)電塵埃的場所。
垂直安裝傾斜度:≤5。
空氣污穢程度:Ⅲ級
抗地震級:7級
用戶有特殊要求時與制造廠協(xié)商解決。
產(chǎn)品型號及技術(shù)參數(shù)
(1)型號含義
序 號 | 名 稱 | 單 位 | 數(shù) 值 |
1 | 額定電壓 | V | 400(660) |
2 | 無功補償容量 | Kvar | 60-390 |
3 | 額定頻率 | HZ | 50 |
4 | 額定絕緣電壓 | V | 660 |
5 | 母線額定短時耐受電流 | KA/1S | 50 |
6 | 母線額定峰值耐受電流 | KA/1S | 105 |
7 | 防護(hù)等級 | IP30.IP40 |
運輸、安裝及運行前的檢查
(1)運輸
產(chǎn)品到達(dá)收貨地點后,首先應(yīng)當(dāng)檢查包裝是否完整無損,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時有關(guān)部門查找原因。對于不立即安裝的產(chǎn)品,應(yīng)根據(jù)正常使用條件的規(guī)定,置于適當(dāng)?shù)膱鏊9耋w吊運時按作業(yè)標(biāo)記要求,小心輕放,防摔等。
(2)安裝
產(chǎn)品在安裝時應(yīng)按安裝示意圖進(jìn)行,基礎(chǔ)槽鋼和螺栓由用戶自備,主母線安裝時應(yīng)將搭接接面修理平整,處理干凈,涂上中性凡士林或采取其它措施,然后用螺栓緊固。連接電流信號線(電流信號線是從低壓總柜端子排上用2根≥2.5m㎡導(dǎo)線連接至電容柜的端子排上,注意電流方向)如有副柜,連接主柜與副柜的控制線。尤其注意柜體外殼進(jìn)行接地。
(3)產(chǎn)品在安裝完畢后,投入運行前需進(jìn)行以下項目檢查:
1.檢查柜面漆有無脫落,柜內(nèi)是否干燥、清潔。
2.電器元件的操作機構(gòu)是否靈活,不應(yīng)有卡滯或操作力過大現(xiàn)象。
3.主要電器的通斷是否可靠、準(zhǔn)確;輔助接點的通斷是否可靠準(zhǔn)確。
4.儀表指示與互感的變化及極性是否準(zhǔn)確。
5.母線連接是否良好,絕緣支撐件、安裝件及附件是否安裝牢固可靠。
6.輔助接點是否符合要求,熔斷器的熔芯規(guī)格是否正確,斷器和整定值是否符合設(shè)計要求,動作是否準(zhǔn)確。
7.電路的接點是否符合電器原理圖要求。
8.保護(hù)電路系統(tǒng)是否符合要求
9.用500伏兆歐表測量絕緣電阻不得低于1兆歐。
使用、日常維護(hù)、主要故障原因及解決方法
通電后合上電容柜上的刀熔開關(guān),按照無功功率自動補償控制器的說明書設(shè)置控制器,把“菜單”鍵調(diào)到每一個功能上以后,控制器會顯示當(dāng)前的設(shè)定值,可以用“∧、∨”修改數(shù)值,控制器一般在出廠前已設(shè)定好,不需再重新設(shè)定。控制器一般都采用自動投切,當(dāng)采用手動操作時,投切速度不能太快,要保證有足夠的放電時間;控制器調(diào)亂后可以同時按下控制器的“∧、∨”鍵,可恢復(fù)出廠設(shè)定。
電容柜正常工作后注意:
1.工作人員不要人為地反復(fù)投切電容器組,以造成過電壓引起的投切振蕩。
2.要監(jiān)視電容器的溫升,電容器在正常運行時溫升不會超過60℃,如果溫度高于60℃,電容器內(nèi)部肯定存在故障,就停電退出運行(帶電時請勿觸摸電容器)。
(2)日常維護(hù)
每運行三個月應(yīng)在停電或減少負(fù)載的情況下停運電容柜,對電空柜進(jìn)行全面檢查:
1.清除電容器上的積灰,所有螺栓緊固一遍
2.檢查儀表指示是否正常,是否有不正常的噪聲
3.檢查饋線及接觸器有無燒焦,觸點有無接觸不良等異常現(xiàn)象
4.電容器是否漏油或膨脹
(3)主要故障原因及解決方法
儲存
應(yīng)儲在干燥通風(fēng),溫度在-30~+40℃的倉庫中。嚴(yán)禁與化學(xué)藥品、酸堿及蓄電池等保存同一倉庫里。
產(chǎn)品的成套性
制造廠供貨時應(yīng)供下列文件及附件
A.裝箱清單
B.產(chǎn)品合格證
C.使用說明書
D.出廠試驗報告
E.有關(guān)電氣圖紙
F.柜門鑰匙,操作手柄及合同單規(guī)定的備品備件。
(1)需提供無功補償?shù)娜萘?無功補償?shù)慕泳€方案
(2)無功控制的方式:智能控制還是手動控制。
(3)柜內(nèi)電器元件的品牌要求,是否需要加裝電抗器。
(4)柜體的尺寸及柜體的顏色。
(5)填寫訂貨規(guī)范書,或者以技術(shù)協(xié)議的方式。