动态无功补偿及滤波装置 产品说明书

动态无功补偿及滤波装置 产品说明书 电焊机用配电项目及动 态无功补偿装置示意图 ,变压器为ABB公产品为A、C两相变压器,二次 侧无零线，高压环网柜采用ABB的UNISWITCH,为 上进上出线，低压侧电焊机为两相380V供电，低压 补偿考虑焊机的谐波抑制和快速补偿， 动态无功补偿及滤波装置 天津首钢实业有限公司 天津沃金科技有限公司 1、概述 ............................................................................................................................................ 4 2、功能 ............................................................................................................................................ 4 2.1 无功补偿功能 ........................................................... 4 2.2 手动、自动、自检功能 ................................................... 4 2.3 多种补偿方式 ........................................................... 4 2.4 多种开关形式灵活选配 ................................................... 4 2.5 滤除谐波功能 ........................................................... 5 2.6 时钟和补偿统计功能 ..................................................... 5 2.7 配电监测功能 ........................................................... 5 2.8 通讯功能 ............................................................... 5 ,(型号规格 .................................................................................................................................. 5 3.1 产品型号说明 ........................................................... 5 3.2 产品规格说明 ........................................................... 5 3.3 产品选型指南 ........................................................... 6 3.3.1 补偿容量和路数 .......................................................................................................... 6 3.3.2 滤波器支路 .................................................................................................................. 6 3.3.3 开关形式 ...................................................................................................................... 6 3.3.4 补偿方式 ...................................................................................................................... 6 ,、技术指标 .................................................................................................................................. 6 4.1 额定电压 ............................................................... 6 4.2 测量精度 ............................................................... 6 4.3 控制器输入 ............................................................. 7 4.4 保护 ................................................................... 7 4.5 补偿方式 ............................................................... 7 4.6 时钟 ................................................................... 7 4.7 通讯 ................................................................... 7 4.8 绝缘强度 ............................................................... 7 4.9 脉冲电压 ............................................................... 7 4.10 绝缘电阻 .............................................................. 7 4.11 电磁兼容 .............................................................. 7 4.12 工作条件 .............................................................. 8 4.13 防护等级 .............................................................. 8 4.14 外形尺寸 .............................................................. 8 5、工作原理 .................................................................................................................................... 9 5.1 原理图 ................................................................. 9 5.2 投入判据 ............................................................... 9 5.3 切除判据 .............................................................. 10 5.4 投入闭锁判据 .......................................................... 10 6、 滤波器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 .......................................................................................................................... 10 6.1 谐波的危害 ............................................................ 10 6.1.1 谐波对旋转电机的影响 ............................................................................................ 10 6.1.2 谐波对供电变压器的影响 ........................................................................................ 10 6.1.3 谐波对换流装置的影响 ............................................................................................ 10 6.1.4 谐波对并联补偿电容器和电缆的影响 .................................................................... 10 6.2 低压滤波技术 .......................................................... 11 7、配电监测 ................................................................................................................................... 11 7.1测量功能 ................................................................ 11 7.2记录功能 ................................................................ 11 7.3统计功能 ................................................................ 12 7.4分析功能 ................................................................ 12 7.5保护功能 ................................................................ 12 7.6无功补偿功能 ............................................................ 12 7.7通讯功能 ................................................................ 12 7.8显示功能 ................................................................ 12 7.9其它功能 ................................................................ 12 8、安装调试注意事项 .................................................................................................................. 13 8.1 安装环境条件 .......................................................... 13 8.2安装前检查 .............................................................. 13 8.3 安装 .................................................................. 13 8.4 接线 .................................................................. 14 8.5 调试 .................................................................. 14 8.6 故障处理 .............................................................. 14 9、注意事项 .................................................................................................................................. 14 10、订货信息 ................................................................................................................................ 14 11、保修事项 ................................................................................................................................ 15 1、概述 1、概述 低压自动无功补偿及滤波装置(以下简称装置)是我公司根据电力系统输送电能的技术要求，结合多年研制生产电力自动化设备的实践经验，开发的新型无功补偿装置。装置为电力部门和电力用户专门设计，能够有效补偿无功功率，提高电能质量，降低损耗，是不可缺少的节能设备。同时装置能够提供配电运行数据，为制定经济、安全的电力运行 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 和设备增容等提供一套完整的科学依据。 在电力系统输送电能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降;而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行无功补偿。 无功补偿最好的方式是就地补偿。采用并联电容器进行无功补偿是一种投资少、施工简单、见效快的补偿方式，它可以很方便地就地控制电容投切，以减少线损，消除无功馈乏给系统带来的负面影响。 另外，负荷谐波较大时，将损害普通补偿设备的开关和电容。装置在谐波含量超高时，有针对性地配置滤波器，从而能够有效滤除谐波、延长设备寿命、提高补偿效果和电能质量。 装置选用自主知识产权的系列无功补偿控制器作为控制核心，该控制器多达五款的产品支持,,,,编码、循环投切、分相投切、综合补偿等多种控制方案，支持对谐波的测量和滤波，具备上电、掉电、过压、欠压、欠流等多种保护功能，是装置优异性能和灵活配置的基础。 装置适用于400V低压配电网，可广泛用于户外台式变压器、室内配电室、箱式变电站以及冶金、机械、矿山、铁路、化工等企业或低压用户进行自动跟踪补偿、配电监测和谐波治理。 2、功能 2、功能 2.1 无功补偿功能 装置主要采用单片微机技术，采集计算线路或配电设备的电流、电压、有功、无功以及功率因数等数据，应用区域控制原理，控制投切电力电容器，实现无功功率自动补偿与配电监测功能。装置能正确控制电容器的投切，使变压器低压三相基本平衡，并使电网功率因数调节至最优状态。 2.2 手动、自动、自检功能 装置既能手动投切，又能自动投切，方便用户调试试验和操作;装置还有自检功能，用于辅助检查接线是否正确。 2.3 多种补偿方式 装置支持循环、,,,,、分相、综合补偿等多种补偿方式，保证补偿效果最优。用户在订货时对电容组容量、补偿方式皆可自由选择。 2.4 多种开关形式灵活选配 用户可根据负荷无功波动频繁程度，有针对性地选择接触器、晶闸管或复合开关，在确保开关良好性能和寿命的前提下，降低投资成本和损耗。 2.5 滤除谐波功能 在用户负荷有谐波的情况下，可有针对性地投切滤波器支路，能够滤除谐波对用户的干扰，消除对普通 电容的谐波放大，杜绝谐振，并补偿无功功率。 2.6 时钟和补偿统计功能 方便地获知基于时钟的有关补偿统计数据，评估补偿效果，优化补偿设置。 2.7 配电监测功能 装置支持配电监测终端的使用，从而增配配电监测功能(见第七章)。 2.8 通讯功能 装置所选择的控制器配置 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 通讯协议，支持基于,,,或,,,通讯口的互联，包括掌抄、短距离无 线、,,,,等。 ,,型号规格 ,,型号规格 3.1 产品型号说明 型号:KDCF300,XX规格 设计序号 低压自动无功补偿及滤波装置 企业标志 3.2 产品规格说明 规格:补偿方式　 开关形式 滤波支路路数 补偿支路路数 kvar补偿容量) N:户内　W:户外 说明: ,(补偿方式包括:A:分相补偿;B:三相共补;C:综合补偿 ,(开关形式包括:J:接触器;T:晶闸管;F:复合开关 ,(举例说明:KDCF300,N240,6/2,FC 表明设备是户内补偿装置，总补偿量240kvar，补偿支路六路， 其中两路为滤波支路，采用复合开关和综合补偿方式。 3.3 产品选型指南 3.3.1 补偿容量和路数 电力系统常规补偿时，一般按变压器容量的15,30%选择补偿容量;用户对功率因数有特殊要求时，可选择补偿容量使功率因数达到要求值。 一定补偿容量情况下，补偿路数越多，补偿效果越好，但投资越大。通常根据负荷波动特点确定单支路补偿的容量，从而确定补偿路数。户外补偿箱一般选择2,4路，户内补偿屏一般选择4,12路。 3.3.2 滤波器支路 在存在超标谐波的情况下，需选择单调谐滤波器支路。滤波器支路能够滤除特定谐波分量，对于基波分量，它也有无功补偿效果。 如果所有电容支路都选择为滤波器支路，我们一般称设备为投切滤波器装置(TSF)，但在谐波比较小的情况下，一些支路可以选择为普通电容器支路。 3.3.3 开关形式 接触器开关的特点:投切电容时冲击电流大(最大可达40倍额定电流)、有燃弧，开关寿命短(一般小于,万次)，但通流时功耗低，比较适合负荷基本不波动或波动很不频繁(譬如负荷波动，每天不超过,次)的场合。 晶闸管开关的特点:过零点投切电容、冲击电流小(1.5倍额定电流)、开关寿命长，但通流时功耗很大(4.5W/A)，比较适合特别频繁波动(每天波动大于,,,次)的场合。 复合开关:过零点投切电容、冲击电流小(1.5倍额定电流)、开关寿命较长(大于,,万次)、功耗小，比较适合非特别频繁波动(每天波动小于,,,次)的场合。 复合开关是一种将双向晶闸管与接触器并联运行的开关形式，其配备控制电路，使开关投入时晶闸管先投入，开关切除时晶闸管后切除，实现无弧投切;正常运行时，由接触器承载电流。 3.3.4 补偿方式 分相补偿是指分相投切单相电容器。在三相负荷不平衡或三相负荷的波动不一致的情况下，分相投切电容器能取得很好的补偿效果。 三相共补是指投切三相电容器。在三相负荷相对平衡的情况下，三相共补能取得很好的补偿效果。 综合补偿是指三相共补和分相补偿都有的补偿形式。未加特殊说明时，综合补偿中含一路分相补偿。在三相负荷不平衡不是十分严重的情况下，综合补偿能取得很好的补偿效果。 ,、技术指标 ,、技术指标 4.1 额定电压 额定电压Un:400V?20%,50HZ 4.2 测量精度 电压测量精度:0.8Un,1.2Un，,0.5, 电流测量精度:0.1In,1.2In，,0.5, , 功率测量精度:,1 功率因数测量精度:,1, 频率测量精度:,0.02Hz 4.3 控制器输入 电压量程:0,2Un 电流量程:0,2In 电压过载:800V 5s,1000V 3s 电流过载:2In连续,10In 3s,30In 1s 4.4 保护 过压保护:380,460(100系列控制器)，级差1V 220,265(200系列控制器);级差1V 欠压保护:300,380(100系列控制器)，级差1V 175,220(200系列控制器);级差1V 过压回差:0,20V，级差0.1V 欠压回差:0,20V，级差0.1V 欠流保护:0,100A(一次电流)，级差1A 最大开关次数:1,100万次，级差1万次 谐波保护:0.0,100 %可设 4.5 补偿方式 分相补偿,三相共补,综合补偿 4.6 时钟 时间格式:年,月,日,时,分,秒 时钟误差:0.5秒,日 4.7 通讯 串行口:RS485,RS232 通讯规约:IEC60870-5-101,MODBUS,DNP3.0 4.8 绝缘强度 符合IEC255-5标准 2.0KV/50Hz/1min 4.9 脉冲电压 符合IEC255-5标准 ,5KV/1.2/50μS/0.5J 4.10 绝缘电阻 符合IEC255-5标准 100MΩ/500V 4.11 电磁兼容 脉冲群: IEC255-22-1标准2级 辐射电磁场:IEC60255-22-3标准2级 -2标准3级 静电放电: IEC255-22 快速瞬变: IEC61000-4-4标准3级 4.12 工作条件 工作温度:-25,55? 储存运输温度:-40,85? 相对湿度:5%,95%，无凝露 最大风速:40m/s及以下 最大降雨:50mm/10min及以下 海拔高度:<2000m 地震强度:<8级 污秽等级:IV级 安装场所:除火灾、爆炸、水淹、强化学腐蚀等场所外的地方。 4.13 防护等级 防护等级:IP33 4.14 外形尺寸 户内柜体，不加特殊要求，选用标准GGD柜。 户外箱体，不加特殊要求，选用非标防雨箱(400×600×900mm)。 5、工作原理 5、工作原理 5.1 原理图 配电用户 变380V 空气开关 Fu1Fu2灯1Fu3Fu4 135246871022控制器1112131415161718192021 快速熔断器 K12K12K12固态继电器K19K20K13 K12K12K12灯8K19K20K15灯2灯5K12K12K12灯9K19K20K17灯3灯6灯10 灯4灯7 三相电容器组A三相电容器组B 单相电容器 上图为三路晶闸管投切电容器的原理图，其采用综合补偿方式。 空气开关合上后，控制器经过延时后上电开始工作，检测系统三相电压、三相电流。根据电压、电流的幅值和它们之间的相位差，计算得到系统无功功率，并与用户设置的投入门限、切除门限相比较，再考虑系统电压的幅值情况确定电容器组的投切。 无功补偿的控制采用先进的“九区图”控制方案，其具体判据如下。单片机根据无功补偿的判据要求，判别电压、电流和无功功率是否满足电容投入或切除要求，并执行相应的控制命令。 5.2 投入判据 无功投切依据电压、电流、无功功率、功率因数等综合因素，其投入的充要条件如下: ? L_V+L_?U?U?H_V-H_?U ? COS,,L_PF 1 ? COS,,H_PF 2 ? I,L_I 其中，L_V为欠压门限，H_V为过压门限，L_?U为欠压回差，H_?U为过压回差，L_PF为投入门限，H_PF为切除门限，L_I为欠流门限，U、I为实际的电压、电流，COS,COS,1为电容投入前的实测功率因数，2为 当前负荷情况下投入下一级电容后的功率因数的理论计算值。 5.3 切除判据 当满足如下任一条件时，电容切除(Q:实测的无功功率)。 1 ? U?L_V或U?H_V ? Q?0 1 ? I?L_I ? COS,?H_PF 1 5.4 投入闭锁判据 当满足如下任一条件时，电容投入功能闭锁(此时可切除电容)。 ? L_U,U,L_U+L_?U ? H_U,U,H_U-H_?U 6、 滤波器设计 6、 滤波器设计 6.1 谐波的危害 6.1.1 谐波对旋转电机的影响 谐波对旋转电机的主要影响是引起附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。 6.1.2 谐波对供电变压器的影响 谐波电流不但引起变压器绕组附加损耗，也引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并且有可能引起局部的严重过热。谐波使变压器噪声增大，谐波源造成的流经变压器的谐波电流在谐振条件下可能损害变压器。 6.1.3 谐波对换流装置的影响 交流电网的电压畸变可能引起常规变流器控制角的触发脉冲间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使整流器的工作不稳定;而对逆变器则可能发生连续的换相失败而无法正常工作，甚至损坏换相设备。 6.1.4 谐波对并联补偿电容器和电缆的影响 谐波会引起电容器局部放电，加速电容器介质老化，缩短使用寿命。在一定条件下谐波极易与无功补偿电容器组引起谐振或谐波放大，从而导致电容器因过负荷或过电压而损坏;对电力电缆也会造成电缆的过负荷或过电压击穿。国内外在这方面的教训是深刻的，国内在许多电力系统和用户系统内都发生过无功补偿电容器组无法投入运行，大批电容器损坏的事故。 6.2 低压滤波技术 滤波设计的要求主要来自两个方面。首先是用户在安装普通无功补偿设备时，发现设备很快损坏或提前认识到谐波对补偿的危害，必须要滤除谐波才能正常补偿无功;其次是电力系统对谐波超标要罚款而引起用户的注意。 滤波设计的第一步工作是测试谐波，确认谐波次数和容量，这包括电压、电流支路的谐波电压的大小及谐波畸变率。 第二步工作是仿真计算，通过软件仿真，提供滤波支路设计参数，并提供设备投运后的主要技术指标，这包括功率因数、谐波畸变率等。 第三步是补偿滤波设备的生产及安装调试。 滤波和补偿息息相关，滤波也是带滤波功能的无功补偿，所以从事无功补偿工作，必须要高度关注谐波对补偿设备的危害，在谐波超标场合下，进行无功补偿，就必须要做滤波设计。 常见需滤波的负载包括:电焊机、冶炼炉、UPS电源、变频调速设备、节能灯具、锻造等冲击性负荷。这些负荷经常出现在化工、冶炼、造纸、钢铁等重工行业，大功率UPS机房往往也需要考虑滤波。 低压滤波通常选用单调谐滤波器，如下图。相对于普通无功补偿支路，滤波器支路增加了调谐用电抗器，电容器为滤波电容器，能长期承载大的过流。 7、配电监测 7、配电监测 低压自动无功补偿(滤波)装置可以选配DTSU-100配变监测及无功补偿控制器作为控制单元。 该控制器(以下简称TTU)采用高性能单片微机和DSP处理技术，采集线路或配电设备的电流、电压、有功、无功以及功率因数等，实现配电监测功能。同时，应用区域控制和模糊判断原理，控制自愈式电容器的投切，实现无功功率自动补偿。该控制器支持RS232、RS485和以太网通信方式，通信协议支持IEC8705-101标准协议，便于现场联网使用，为配网自动化的实现提供可能。 7.1测量功能 先进的数字信号测量系统(DSP)，在电网一周波(20ms)内对电网的各项参数进行测量。能在线测量三相电压、电流、谐波电压、谐波电流、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因数等。采样时采用频率跟踪的自适应方法，因此测量精度很高。 7.2记录功能 TTU可以在线记录每月每日各相电压、电流、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因数、谐波畸变、3、5、7、9、11次谐波、电压的最大最低值及其出现的时间。能记录下所有的操作事件，包括装置上下电、 手动投入/切除电容等事件，为事故分析提供必要的依据。可以记录无功补偿电容器的投切过程，为用户详细了解无功补偿的效果提供直观的信息。 7.3统计功能 TTU可以在线统计一年的停电时间、电压合格率、电容投切次数、电压/电流/有功/无功的极值出现时间。为线路考核提供依据。 7.4分析功能 TTU可以在线和离线分析电流曲线、电压质量、谐波畸变率等，并给出治理意见。 7.5保护功能 TTU具有完善的越限报警和过压、欠压、缺相、零序电流(负载不平衡)超标、谐波超标等报警或切电容功能，以保护现有设备安全。 7.6无功补偿功能 采用区域控制原理，可实现三相补偿、单相补偿和综合补偿，保证补偿方式最优，效果最好。其中，电容容量用户在订货时可以自由选择补偿方式，即可以由用户指定三相投切级数和单相投切级数，并指定各级容量。具有手动分相补偿和自动补偿两种工作方式，方便用户调试试验和操作。可以按人工输入的补偿目标，自动选择最佳模式进行投切补偿。 综合考虑现场设备(如自愈式电容，投切开关)的寿命、补偿目标和历史补偿过程，采用模糊控制理论，每次从可能的上千种方案中选出最佳的一种方案实施补偿，以达到最佳的无功补偿效果。 7.7通讯功能 TTU具有1个RS-232本地通信和一个RS232/485扩充通讯接口，所有通信口具有完善的通讯功能，兼容101等国内常用规约，可以接无线收发设备、光端机、MODEM等通讯设备;扩充通信口可以用做抄表口，为配电自动化的全面实施提供必要的保证。本TTU通过连接通讯接口设备后，能与远方站端设备通讯，实现远方遥测线路电气参数、遥信各电容器投切位置、遥控电容器投切等，从而为实现配电自动化提供可能。 7.8显示功能 全中文界面，可实时显示电网所有的主要参数(三相电压、电流、谐波电压、谐波电流、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因数等)和电容器的投切情况。 7.9其它功能 TTU对电网的各个参数储存三个月以上，本TTU采集的数据在断电后不丢失，并能在来电后自动恢复工作。 TTU具有实时显示年、月、日、时、分、秒的功能。 8、安装调试注意事项 8、安装调试注意事项 8.1 安装环境条件 ? 海拔高度不超过2000米。 ? 设备的工作环境条件应满足整机技术指标的温度与大气条件。 ? 周围无严重尘土，无爆炸危险的介质，无腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体，无导电微粒，无严重霉菌，无强电磁场干扰。 ? 安装地基无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度。 ? 若室内使用，应选择机房中有利于通风及散热的位置。 ? 走线应安全、方便。 8.2安装前检查 装置是按整件进行包装的，在系统安装之前，应首先按发货清单核对所订系统各部件、配件种类及数量是否正确，并检查是否有因运输不当造成的明显外观损伤，连接件紧固无松动，机柜内有无异物响动。 8.3 安装 根据用户实际情况，选择好机架安装位置，主要考虑上、下走线、进出线方便及有利于通风散热，前后应留有不小于1米的通道，并保证机柜与水平倾斜度不超过5度。机架位置确定后，可检查机内各接插件、印制板及紧固件有无松动或脱落。确认正常后，用地脚螺钉把机架固定。 对于户内屏柜的安装，一般采用拼屏的方法，走线通过电缆沟。电流的采样信号一般取自计量回路。 对于户外补偿箱的安装，一般安装在配电变压器的旁边，如下图。 或直接蹲放地面台子上，如图: 典型安装图如下: 当装置外壳有明显损坏或显示故障时，请立即与厂家联系，不得安装使用。 8.4 接线 ? 将系统三相电压接到装置内空气开关的三相输入的端子上。 ? 将电压零线接到装置内端子排的零线端子上。 ? 将地线接到机壳的接地端子上 ? 确认装置内的接地线接地良好，确保人身及防雷安全。 ? 将电流互感器输出引线接到装置内端子排相应的端子排上。 ? 确认电流互感器输出引线极性没有接错。 8.5 调试 参考整柜的电气接线图纸和无功补偿控制器说明书的调试部分。 8.6 故障处理 装置在通电运行时不得打开后盖，避免人身伤亡。 在装置控制装置发出报警信号后，应立即采取 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，分析报警原因，如为控制器本身故障，应电话通知 公司服务部，公司将派有关人员在24小时内赶往出事现场处理。 9、注意事项 9、注意事项 低压自动无功补偿(滤波)装置可以与其它供电设备紧靠在一起工作。但其安装场地必须注意防尘，远 离热源，远离电磁干扰源，无腐蚀性气体和金属尘埃。 为了人身安全和防雷需要，请保证: ? 装置的良好接地。 ? 电网所接负载为感性。 ? 电流测量回路电流值须大于100mA。 ? 在经常遭受雷击的使用场所，请务必做好防雷措施，且依具雷击发生的频度，定期更换防雷装置。 ? 装置正、反面均有接线，应注意机柜与墙面之间留有1米以上的自由空间。 如果您在使用该装置时，对装置有特殊要求，须在订货中特别提出，常规产品不提供预留或选配的部件 和功能。 10、订货信息 10、订货信息 订货时请说明如下几项: ? 产品规格:明确补偿容量、级数、开关形式、补偿方式、滤波支路。 ? 箱体颜色、安装方式、是否要安装附件; ? 运输方式及到站名称; ? 其它特殊要求。 11、保修事项 11、保修事项 我公司承担该设备开通起一年内正常操作使用下条件下自身故障的免费维修，并终身维护。 请与我公司联系实施免费维修。在保修期内，对故障设备进行维修或更换由我公司做出决定。 不可抗拒自然力、操作不当、未经许可拆卸等原因造成的故障损坏不在保修之列。