松下·万宝(广州)压缩机TSF动态无功补偿技术方案(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上松下万宝（广州）压缩机有限公司TSF动态无功补偿技术方案（分相补偿）编号： SD-A 编制： 于良中 日期：2008年6月12日佛山市顺德区光达电气科技有限公司 目 录 一 情况简介松下万宝（广州）压缩机有限公司由一个1000KVA、50Hz的系统电源带单相电焊机负荷。在碰焊机焊接时，最大冲击电流高达1950A，而且三相电流严重不平衡。随着单相冲击电流的增大，变压器出现三相负荷不平衡造成的铁心磁场饱和，噪声大。二 现场测试报告1、基本测试情况测试时间：2008年6月11日 上午9:3011:30测试人员：欧阳乾赞、于良中测试仪器：瑞士LEM 电能质量分析仪PQPT10

2、00执行标准：电能质量 公用电网谐波 GB/T 14549电能质量 电压波动和闪变 GB/T 12326电能质量 供电电压允许偏差 GB/T 12325电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T 155432、测试数据负荷谐波电流时域图（相对基波电流百分比）说明：谐波电流以3次为主，含量高达40。负荷电流时域图说明：负荷冲击电流大，峰值达到1950A，三相电流严重不平衡负荷电流时域图（局部放大）说明：负荷冲击电流大，持续时间短（0.21秒）负荷无功功率时域图最大单相无功冲击为850kvar视在功率时域图三相功率因数时域图单相功率因数时域图变压器二次侧功率因数概率曲线一个焊接过程的三相电流波形一个

3、焊接结束、另外一个焊接开始的三相电流波形无功冲击造成的电压跌落三 设计依据1. 设计目标为减少无功冲击电流值，保护系统电源的安全，根据实地观察，在系统电源侧安装一套低压动态无功补偿兼滤波装置（TSF），拟达到的目标是：a 抑制碰焊机焊接时的无功冲击电流。b 抑制负荷产生的谐波电流，改善电能质量。c 提高系统的功率因数，月平均功率因数不低压0.9。2. 补偿方式根据实际记录数据分析，补偿装置拟采用低压动态无功补偿兼滤波装置（TSF），该装置采用晶闸管过零投切方式，不仅能快速对无功功率进行动态补偿，而且还具有谐波抑制功能。3. 补偿容量根据记录的数据和我们的工程实践经验，TSF装置容量定为：100

4、0 kvar。4. 设计生产执行标准GB7251-81 低压成套开关设备GB50227-95并联电容器成套装置设计规范JB5346-1998串联电抗器IEC439-1低压成套开关设备和控制设备GB/T 15576-1995低压无功功率静态补偿装置总技术条件GB 6162-1985静态继电器及保护装置的电气干扰试验GB 7261-1987继电器及继电保护装置基本试验方法JB 7113-1993低压并联电容器装置JB 7115-1993低压无功就地补偿装置 GB 11032-1989 交流无间隙金属氧化物避雷器GB 4208-1993外壳防护等级四 治理方案1. 设备选型根据实际记录数据分析，补偿

5、装置拟采用低压动态无功补偿兼滤波装置（TSF），该装置采用晶闸管过零投切方式，不仅能快速对无功功率进行动态补偿，而且还具有滤波功能。为保证设备的安全运行和起到应有的效果，TSF装备采取串联7的电抗器，以抑制5次谐波电流为主，兼顾对7次谐波电流的治理。由于负荷中有相间电焊机负荷，三相负荷不平衡，因此我公司产品采用三角形接法，可以分别对AB相、BC相、CA相负荷进行单独补偿。设备名称：低压动态无功补偿兼滤波装置（TSF）设备型号：TSF- 1000/0.4 1套2. 整体方案安装容量设备型号数量安装尺寸投切级数容量投切步长1000kvarTSF- 1000/0.41套2*1000*1000*220

6、05200kvar五 一次设计 1. 性能参数1. 型号： TSF-1000/0.42. 额定电压： 400V3. 额定容量 1000kvar4. 调节方式： 分补5. 投切档位： 56. 额定频率： 50 Hz7. 冷却方式： 强迫风冷8. 柜型： GGD9. 防护等级： IP202. TSF一次系统图六 产品说明.1. 使用条件安装地点：户内环境温度：-15oC40 oC环境湿度：20oC时最大相对湿度不超过90%，40oC时最大相对湿度不超过50%。 海拔高度：1000m以下。工作场所：通风良好，无火灾、爆炸危险，无导电尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。振动条件：振动频率严酷等级为

7、10150Hz，振动加速度不大于5m /s2。污秽等级：不超过III级。2. 柜体及二次控制描述(1) 柜身材料为厚度不小于2mm，静电喷塑，颜色可按客户要求；(2) 柜身上各个操作按扭应有门或罩遮盖以防止意外碰撞而引起误动作；(3) 各带门处均应有扣锁装置，每个锁扣最少配钥匙最少三把；(4) 防护等级：IP20；(5) 电容器投运指示；(6) 电压电流数据显示；(7) 控制器含各种电量参数显示；(8) 可以手动，自动控制（编码投切）；(9) 控制器配触摸屏，方便用户操作；七 产品主要性能介绍低压自动无功补偿装置（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

8、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

9、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。断路器合上后，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，再考虑系统情况确定电容器组的投切。（1）低压动态无功补偿兼滤波装置(简称TSF)简介低压动态无功补偿兼滤波装置(简称TSF)，是由智能控制器（美国DSP公司控制器专用芯片制作，响应时间为20ms-30ms）控制晶闸管动态投切滤波器，集电网谐波滤波、无功补偿与电能质量监测于一体

10、。可以滤除电网谐波满足国标要求、补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、频率、有功、无功、功率因数、谐波等运行数据，适合于负荷谐波含量大、功率因数低、负荷波动大的场合。在动态滤波的同时，也达到了就地动态补偿无功功率的目的。具有完善的过压、欠压、缺相、过流、短路、瞬态过电压、声光报警等保护措施。不存在无功倒送和谐波放大问题。 （2）工作原理 TSF由控制器通过实时采集三相电路的电压、电流瞬时值，计算出线路的电压、电流有效值、谐波、三相有功、无功及其补偿容量，再根据控制器设定电容器组补偿容量和投切方式控制晶闸管动态投切

11、单调谐滤波电容器组，且保证电压过零触发，在投切过程中无冲击、无涌流、无操作过电压、无电弧、无噪声，实现了滤波器的无触点自动投切，可以连续频繁投切滤波器组而不影响开关和电容器的预期寿命。 （3）、典型应用场所 TSF装置对于快速补偿无功，同时滤除谐波有着十分显著的作用，能够将谐波源的危害降到最低，可提高电能质量和充分利用系统容量。典型适用对象有以下几种谐波源负载。 交直流传动电机 交流变频器和直流电动机的直流电源，通常是由三相桥式整流电路构成。导致电网电压波动，功率因数降低，产生奇次谐波电流使电网电压畸变。 电焊机群 电焊机为单相负荷时，奇次谐波电流大、波形畸变严重，三相电流极不平衡，电压闪变严

12、重。 智能建筑 商业大楼和高层住宅配电中，现代电力电子设备（可调速马达，空调，在线UPS，开关电源，彩电，激光打印机等）为非线性负荷，虽然负荷冲击性小，但所产生的谐波电流非常严重，次、次谐波影响最明显。 中频炉、高频加热电源设备工作时所产生的奇次谐波电流严重，主要为5次、7次、11次，谐波耗电很大。频率、有功功率、无功功率、功率因数、补偿容量、谐波水平及保护动作信号，实时显示系统日期和时间； (4) 全面的保护功能 过电流保护； 过负荷保护 过热保护； 过压、欠压保护； 具有超限报警和保护闭锁功能，报警限值可由用户设定； 查询故障报警历史记录。 (5) 符合高等级的抗扰度国际标准，在恶劣电磁环

13、境下可靠工作； (6) 具有通讯功能：RS485接口； (7) 冷却方式：强迫风冷； (8) 柜型：GC/GGD； (9)主要部件 铁芯滤波电抗器 自愈式滤波电容器 大功率晶闸管模块 无功动态补偿控制器 过零触发系统 显示触摸屏 柜体 进线开关 晶闸管保护用熔断器 散热风机 温度控制器 显示仪表 继电保护 所有固定电容补偿装置均设有自动手动选择转换开关，可以根据现场运行状况进行选择。所有固定电容补偿装置均按限制合闸涌流谐波要求配备了相应容量的电抗器，使电容器组的运行可靠性及使用寿命有较大的改善。八 此套产品主要特点1. 控制器配“触摸屏”，操作方便，直观，并显示各电气参数；2. 响应时间短为20ms-30ms；3. 各补偿支路每相均“独立控制”，可单独投AB相或BC相或AC相，即可以针对不平衡的负荷进行独立分相补偿；4. 每个支路都有独立的触发保护系统；晶闸管安全裕度大，2400V；5. 电容器、电抗器为“单相独立”型；6. 电容器为单相滤波电容器，圆柱型，使用寿命比普通电容器长一倍；专心-专注-专业