ANSVC无功补偿设备助力江苏某环保动力项目

　　摘要：依据无功补偿原理，处理功率因数偏低的问题，结合该环保动力公司用电质量的现状，提出无功补偿处理计划，实践现场调查负载用电总结无功补偿设备的规划选型、设备及注意事项。ANSVC无功补偿设备由自愈式并联电容器、串联电抗器、投切开关、低压无功补偿操控器组成，能实时检测体系中的无功需量，进行无功补偿，然后进步功率因数，削减电费开销。

　　1.1在沟通电路中，由电源供应负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。

　　有功功率：正常运转所需的电功率，也便是将电能转换为其他方法能量(机械能、光能、热能)的电功率。

　　无功功率：比较笼统，它是用于电路内电场与磁场的沟通，并用来在电气设备中树立和保持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他方法的能量。但凡有电磁线圈的电气设备，要树立磁场，就要耗费无功功率。比方40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需耗费一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈树立交变磁场用。因为它不对外做功，才被称之为“无功”。

　　Q:无功功率（Kvar），S:视在功率（KVA），P:有功功率（Kw），PF:功率因数

　　如图1，将并联电容器C与变压器或负载并联，则变压器或负载所需求的无功功率悉数或部分由并联电容器供应，即并联电容器宣布的容性无功用够补偿负载所耗费的无功。

　　如图2，当未接电容C时，流过电感L的电流为IL,，流过电阻R的电流为IR,电源供应的电流为I1,I1=IR+jIL,此刻相位角为Φ1,功率因数为COSΦ1；并联接入电容C后，因为电容电流IC与电感电流IL方向相反，使得电源供应电流由I1减小为I2，I2=IR+j（IL-IC），相角由Φ1减小到Φ2,功率因数由COSΦ1进步到COSΦ2。

　　在纯电容无功补偿中，电容器自身阻抗是容性的，跟着谐波频率的进步，电容器的容抗会显着减小，使得谐波被电容器扩大，然后叠加在补偿电流上，使电流合理值明显添加，电容器因为谐波电流的加大发生温度过高、绝缘老化、鼓包等问题。且谐波电流扩大引发谐波电压加大，一旦叠加到电容器的电压上，也会使电压合理值添加，电压峰值添加，然后引起电容器发生部分放电且不能平息，这也是电容器鼓包损坏的一个重要因素。在大多数的低压电力体系中，谐波会对电容柜发生较大的影响。现场运用总比较常见的有变频设备数量较多、容量较大，变频器前端没有进线电抗器，相互之间会发生谐振，然后引起电容器经常呈现鼓包发热等状况。

　　经过在低压电力电容器中串联合理装备的电抗器，进行谐波操控。电容器的容抗值为1/ωC；在电路中串联对应的电抗器，该电抗器感抗为ωL，则电容器与电抗器会在某一频率下具有确认的阻抗，然后完成在该频率下谐波操控。

　　电抗率的界说为：LC串联回路中，在基波频率下感抗和容抗的比值，即XL/XC,电抗率一般为6%、7%、12.5%、14%，电抗系数对应的谐振频率如下表1所示。若运用6%电抗器，谐振点频率为204Hz，远离5次谐波谐振点，但挨近4次谐波谐振点200Hz，例如，三相6脉冲的变频设备，假如其中有一只晶闸管损坏，则会变成相当于5脉冲设备，因而将会发生4次谐波。 若运用7%电抗器，谐振点频率为189Hz，远离5次谐波谐振点，则谐波分流流入的少，可更好的维护电容器，7%电抗是常用的安全补偿方法。12.5%电抗器谐振点频率为141Hz，挨近3次谐振点150Hz，易发生谐振，影响电容器正常运用。14%电抗器谐振点频率为134Hz，远离3次谐振点150Hz，14%电抗相较于12.5%愈加安全可靠。7%电抗操控5、7次以上谐波，14%电抗操控3次以上谐波。

　　当无功补偿中有电抗进行谐波操控，电容器的容量不能按标称值进行补偿，考虑到电容器的耐压值，谐波操控式无功补偿在运用进程中会呈现电容器降容的问题。因为电网电压自身的动摇及因为电抗器和电容器串联后，电容器端子间电压被举高，电抗率7%的无功补偿电容器耐压值一般为480V；电抗率14的无功补偿电容器耐压值为525V。以在400V体系中7%电抗率电容电抗额外电压为480V,额外补偿容量为50Kvar为例，额外补偿电流为60.1A，而实践补偿电流核算为53.9A，电容会因为电压差而降容，装机容量50Kvar，而实践容量只要37.5Kvar。

　　江苏某环保动力公司，占地面积约16.6公顷，项目一期建造4条日处理500吨的燃烧线MW的汽轮发电机组，日子废物燃烧才能为2000吨/天，年发电量2.72亿千瓦时以上。现有多套新建2000KVA变压器需配套两电容补偿柜，柜子尺度为宽1000*深1000*高2200，首要负载为电动机、作业用电、照明等。

　　变压器容量为2000KVA，负荷率为0.8左右，预估电容柜装机容量为两套300Kvar，依据现场环境预估为3、5、7次谐波为主，谐波首要影响电容正常作业，简单发热、鼓包等，需配套14%电抗率的电抗器运用，电抗器首要功用为操控谐波进入电容器，然后维护电容，添加电容器运用寿命。依据柜子尺度及设备尺度确认电容装备计划为每个柜子设备40Kvar*6路和30Kvar*2路。

　　ANSVC无功补偿设备适用于频率50Hz电压0.4KV的体系中，ANSVC低压无功功率补偿设备并联在整个供电体系中，能依据电网中负载功率因数的改变操控电力电容器投切进行补偿。其原理为：ANSVC低压无功功率补偿设备经过CT收集电流、电压信号，由无功补偿操控器核算，核算出投切电容器的计划，经过投切开关操控各组电力电容器投切。

　　ANCK系列串联电抗器与ANBSMJ系列自愈式低压并联电容器配套运用，首要用于进步0.4KV电力体系的功率因数，操控电网的高次谐波，减轻电容器由谐波引起的过载，避免谐波过大，对电容器的安全运转，改进网络电压波形，进步供电质量和电网安全经济运转起杰出效果，适用于3、5、7、9次谐波负载的无功补偿。ANCK选用铜或铝绕组，电抗分为共补电抗（如图7）和分补电抗（图8），共补电抗器首要用于三相负载，分补电抗器首要用于单相负载，电抗率分为7%或14%。ANBSMJ系列自愈式低压并联电容器一般运用于低压沟通电力体系中，对工频低压电力体系设备的功率因数进行校对，就地或许会集补偿无功，电容器选用自愈式并联电容器，自愈式在击穿后可以进行自我康复，作业状态下损耗小，并联式电容器即便损坏也不会影响电网的正常运用。电容器从外形上分为圆形（如图4）和方形（如图5），功用上分为共补电容和分补电容（如图6）。

　　AFK系列投切开关是低压无功补偿设备中，用于投切电容器的产品。其根本作业原理是在操控器宣布投入或切除指令后，投切开关闭合或断开，将无功补偿支路与体系衔接或中止，完成过零投切，投切进程无过压、电弧等现象，呼应时刻快，可频频投切。投切开关分为复合开关（如图9）和晶闸管开关（如图10）。

　　ARC功率因数补偿操控器选用高性能MCU为中心，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，改操控器能可靠地运转在大谐波、非正弦电流、强搅扰等任何恶劣电网环境下。自适应功用确保了电力电容的运用安全，完成了电容补偿柜的主动安稳投切，合理改进电网的功率因数，是低压配电体系补偿无功功率的较抱负操控器。

　　产品的首要特点：缺相维护、过温维护、过压欠压维护、电压电流谐波维护、多种编码投切、补偿方法多样化。

　　4.7 接线 结语 ANSVC无功补偿设备可满意该环保动力项目中无功补偿的需求，进步电能质量，可以下降电网损耗和用电本钱，能保证电力体系的安全用电、接连供电和经济运转。ANSVC无功补偿设备在运转中安全可靠，维护功用完全，经过RS485与后台合作运用，可以愈加方便快捷地检测电网体系，削减人力资源的投入。

　　[3]李燕，贾新立，江洪，等，无功补偿在配电网中运用的实验与剖析[J].电力电容器与无功补偿，2012，33（6）；53-58.