用于無功功率補償的動態(tài)補償智能無功柜

　　1概述

　　動態(tài)無功補償及濾波裝置適用于頻率50Hz電壓0.4kV電網的無功功率自動補償;它集無功補償、濾波、電網監(jiān)測于一體，不但可以通過投切電容器組來補償電網中的無功損耗，提高功率因數，降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量;同時還能夠實時監(jiān)測電網的三相電壓、電流、功率因數等電量參數。-用于無功功率補償的動態(tài)補償智能無功柜

　　2案列應用

　　天津某智能大廈地處天津車站附近，是一家大型餐飲、辦公綜合寫字樓。大廈內2個變電室為照明、辦公設備及附屬設施供電。天津某智能大廈1#變壓器和3#變壓器無功補償裝置，該補償裝置以接觸器為投切開關，運行期間出現柜內器件燒毀現象，導致無功補償裝置不能正常工作嚴重影響了變電室整體供電質量。接觸器為投切開關、缺點分析如下：

　　a.接觸器投切，電容器涌流較大，一般為電容器額定電流180-200倍，并且對電網沖擊較大，就是加裝限涌流手段，標準規(guī)定也在50倍額定電流以下，對電網和工廠用電設備有很大危害，尤其易造成晶閘管損壞。-用于無功功率補償的動態(tài)補償智能無功柜

　　b.裝置易產生諧波振蕩和諧波放大，尤其采用空心電抗器易產生射頻，直接影響附近設備的工作可靠性及壽命。--

　　c.接觸器直接投切除產生涌流外，同時還應保證給予一定的電容器斷電后的放電時間，一般在15-60秒左右否則容易造成操作過電壓而損壞電容或其它電氣原件，故此不能做到電容器的快速投切，同時由于接觸器*投入和切除一個大于幾十倍電容器額定電流的涌流，此時接觸器觸頭壽命下降，易熔焊從而造成電容器損壞和補償精度下降。嚴重時會造成較重大事故。

　　d.用接觸器投切電容，一般為等容量電容器循環(huán)投切，很難按負載變化和功率因數變化即時進行容量調節(jié)而投入電容器，這樣易產生電容器的投入、切除過程中COSΦ值在超前和滯后間的振蕩，直接影響電網質量。

　　現場照片如下：

　　2.2.1 確定改造方案考慮經濟及技術因素，將無源濾波裝置與有源濾波裝置組合起來，利用兩種濾波裝置的優(yōu)勢，采用無源濾波裝置對某次主要諧波治理并進行無功功率補償，用有源濾波裝置治理剩余的高次諧波，即可達到治理目標，又可節(jié)省投資。

　　2.2.2 混合型動態(tài)無功補償裝置功能特性

　　2.2.2.1 裝置可同時補償2-50次諧波，或2-50次諧波可選擇補償。

　　2.2.2.2 裝置“有源”部分響應時間小于10ms，“無源”部分系統(tǒng)響應時間小于30ms。

　　2.2.2.3 裝置“有源”部分采用3DSP+CPLD全數字控制方式與IGBT，閉環(huán)控制，精確濾除諧波;裝置“無源”部分采用可控硅無觸點不等量編碼投切技術，無電流沖擊，投切速度快，利用不等量的LC濾波回路對系統(tǒng)剩余諧波進行治理。

　　2.2.2.4 裝置能自動消除諧振，不受系統(tǒng)阻抗變化的影響。

　　2.2.2.5 裝置具有濾除諧波、補償無功及補償負載三相不平衡電流三種工作模式。

　　2.2.2.6 裝置采用模塊化設計，易于擴展，有集中監(jiān)控功能，遠程網絡監(jiān)控功能。

　　2.2.2.7 裝置維護方便，操作安全，占地面積小，非機器故障無需維護。

　　2.2.2.8 裝置鐵芯電抗器無射頻干擾，分散補償，故障時自動退出，不會影響整個供電系統(tǒng)，降損節(jié)能，*。

　　●裝置柜體采用框架拼裝式結構，表面噴塑或鈍化處理，外觀整潔美觀、耐老化、抗腐蝕、高壽命。

　　●結構設計緊湊合理，布線整齊大方，維護方便。

　　●裝置柜體可獨立安裝或與其它柜體拼柜安裝。

　　●多種補償形式：三相共補、三相分補、共補+分補三種形式。根據電網的實際情況，兼顧補償效果和成本，合理選用補償形式。充分解決補償無功和三相不平衡之間以及三相分補和成本之間的矛盾。

　　●使用串聯電抗器或濾波電抗器對3次、5次、7次諧波進行抑制和消除，可根據用戶現場具體電網背景定制方案。

　　●控制器具有多回路循環(huán)或編碼投切運行方式，能有效地避免分組投切時個別電容投切過于頻繁的問題，實現*控制。

　　●具有數據采集功能和標準的通信接口，可實現遠程實時監(jiān)測和計算機聯網管理。

　　●采用復合開關進行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機制，更不會產生諧波注入，可靠性高。

　　●具備電力參數監(jiān)測、采集和統(tǒng)計功能。

　　2.2.3 混合型動態(tài)無功補償裝置運行前、后效果對比：變壓器采用混合型濾波裝置進行諧波治理以及無功補償的效果。采用無源濾波裝置進行集中補償，對3、5、7次諧波形成低阻抗通路，在補償無功功率的同時有效治理部分諧波;并聯有源濾波裝置對剩余的諧波進行治理。

　　2.2.3.1混合型動態(tài)無功補償裝置運行前數據

　　2.2.3.2混合型動態(tài)無功補償裝置運行后數據

　　2.2.3.3混合型濾波裝置投入后數據對比

　　系統(tǒng)注入電網的諧波值達到國家標準GB/T 14549-93《電能質量 公用電網諧波》的要求。

　　2.2.3.4 混合型濾波裝置改造照片如下：

　　3總結歸納

　　動態(tài)無功補償柜在各領域的多應用，及改造領域的應用優(yōu)勢。達到了濾除2-31次諧波，減少改造項目的施工及節(jié)約成本，在技術達標的同時保證了供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。