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ANSVC无功补偿装置在河北某购物广场中的应用

发布时间: 2022-05-28  点击次数: 49次
摘要:随着大型购物广场的发展,优秀的广告展示、一站式的购物体验以及高标准的硬件设施,成为大型购物广场的标准配置,而构建这些光鲜亮丽的装饰背后,是一个庞大而复杂的供电系统,此系统的电能质量是保障购物广场稳定可靠运行的决定因数,安装ANSVC无功补偿装置是提高电能质量zui快速有效的方法。
关键词:电能质量,购物广场,SVC,无功补偿
1:概述
       大型购物广场配置的设备,如LED屏、变频空调、荧光灯、UPS电源等负载,这些非线性负载在实际运行中都会产生无功消耗及谐波。LED屏功率因数为1,变频空调功率因数0.8,客梯功率因数0.65。当功率因数小于0.9,电费增收;当功率因数大于0.9,电费减收。购物广场功率因数普通较低,采用集中补偿的方式在变压器进线柜侧安装的ANSVC无功补偿装置可有效地补偿无功,提高电能质量,降低用电成本。
2:项目概述
        河北某购物广场位于火车站、客运站附近,拥有强大的人流量、物流量、资金量等各种优势,8万平大型商业综合体,填补区域市场空白,地理位置优越,交通网络发达。该购物广场内需要对每层空调风机以及照明用电加配无功补偿装置,1号变压器容量为1250KVA主要提供照明用电,功率因数在0.8左右,电流谐波畸变率达15%,导致电流波形畸变,严重偏离正弦波,主要以3次谐波为主;2号变压器容量1600KVA主要提供中央空调冷冻水泵用电,功率因数在0.75左右,电流谐波畸变率达12%,导致电流波形畸变,严重偏离正弦波,主要以5、7次谐波为主。
                                图1  1#变压器测量图
图2  2#变压器测量图
3:解决方案
      根据现场情况,建议增加ANSVC无功补偿装置,功率因数补偿至0.95,减少电费支出。根据变压器的不同选择不同的配置方案,1号变压器3次谐波较大,选用容量为250kvar的14%电容电抗器;而2号变压器由于5、7次谐波较大,选用容量为400kvar的7%电容电抗器。
1#变压器:
图3  1#变压器接线图
根据图纸选择合适的配置方案:250kvar=50kvar *4 +25kvar *2,电抗率14%。
图4  1#变选型图
2#变压器:
图5  2#变压器图纸
根据图纸选择合适的配置方案:200kvar=40kvar *4 + 20kvar *2,电抗率7%。
图6  2#变选型图
4:ANSVC无功补偿装置
4.1 概述
图7  ANSVC无功补偿装置
       ANSVC无功补偿装置适用于频率50Hz电压0.4KV的系统中,ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中,能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿。其原理为:ANSVC低压无功功率补偿装置通过CT采集电流、电压信号,由无功补偿控制器计算,计算出投切电容器的方案,通过投切开关控制各组电力电容器投切。
4.2 ANBSMJ自愈式并联电容器
 图8  圆形电容                  图9  方形电容器                图10  共补分补电容器上图示例
       ANBSMJ系列自愈式低压并联电容器一般应用于低压交流电力系统中,对工频低压电力系统设备的功率因数进行校正,就地或者集中补偿无功,电容器采用自愈式并联电容器,自愈式在击穿后可以进行自我恢复,工作状态下损耗小,并联式电容器即使损坏也不会影响电网的正常使用。电容器从外形上分为圆形(图8)和方形(图9),功能上分为共补电容和分补电容(图10)。
 
4.3 ANCK串联电抗器
图11  共补电抗                                                                            图12  分补电抗
       ANCK系列串联电抗器与ANBSMJ系列自愈式低压并联电容器配套使用,主要用于提高0.4KV电力系统的功率因数,抑制电网的高次谐波,减轻电容器由谐波引起的过载,防止谐波过大,对电容器的安全运行,改善网络电压波形,提高供电质量和电网安全经济运行起良好作用,适用于3、5、7、9次谐波负载的无功补偿。ANCK采用铜或铝绕组,电抗分为共补电抗(图4)和分补电抗(图5),共补电抗器主要用于三相负载,分补电抗器主要用于单相负载,电抗率分为7%或14%。
4.4 AFK投切开关
图13  复合开关图                  图14  晶闸管开关
       AFK系列投切开关是低压无功补偿装置中,用于投切电容器的产品。其基本工作原理是在控制器发出投入或切除指令后,投切开关闭合或断开,将无功补偿支路与系统连接或中断,实现过零投切,投切过程无过压、电弧等现象,响应时间快,可频繁投切。投切开关分为复合开关(图6)和晶闸管开关(图7)。
4.5 ARC控制器
       ARC功率因数补偿控制器采用高性能MCU为核心,配以高精度的电量专用芯片,是以功率因数为取样物理量的补偿器,改控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。自适应功能保证了电力电容的使用安全,真正实现了电容补偿柜的自动稳定投切,有效改善电网的功率因数,是低压配电系统补偿无功功率的理想控制器。
       产品的主要特点:缺相保护、过温保护、过压欠压保护、电压电流谐波保护、多种编码投切、补偿方式多样化。
       ARC控制器外形尺寸(mm):144*144
开孔尺寸(mm):138*138
图15  控制器外形                                    图16 控制器尺寸
4.6 技术参数
4.7 接线方式
5 结语
ANSVC无功补偿装置可有效解决该购物广场功率因数偏低的问题,提高电能质量,可以降低电网损耗和用电成本,能保障电力系统的安全用电、连续供电和经济运行。ANSVC无功补偿装置在运行中安全可靠,保护功能齐全,与电能质量云平台配合使用,能够更加方便快捷地检测电网系统,减少人力资源的投入。
6 参考文献
[1]企业微电网设计与应用手册.2020.6
[2]丁书文.现代电能质量问题及其检测管理与治理[J].华中电力,2004,3.
[3]李鹤,电气系统中无功补偿技术的有效应用[J].数字技术与应用,2018,36(6);94-95.


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