松下萬(wàn)寶廣州壓縮機(jī)TSF動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)方案

1、松下·萬(wàn)寶（廣州）壓縮機(jī)有限公司TSF動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)方案（分相補(bǔ)償）編號(hào)： SD20080032-A 編制： 于良中 日期：2008年6月12日佛山市順德區(qū)光達(dá)電氣科技有限公司 目 錄 一情況簡(jiǎn)介3二現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告31、基本測(cè)試情況32、測(cè)試數(shù)據(jù)4三設(shè)計(jì)依據(jù)101.設(shè)計(jì)目標(biāo)102.補(bǔ)償方式103.補(bǔ)償容量104.設(shè)計(jì)生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)11四治理方案111.設(shè)備選型112.整體方案11五一次設(shè)計(jì)121. 性能參數(shù)122. TSF一次系統(tǒng)圖12六產(chǎn)品說(shuō)明.131.使用條件132.柜體及二次控制描述13七產(chǎn)品主要性能介紹13八此套產(chǎn)品主要特點(diǎn)16一 情況簡(jiǎn)介松下·萬(wàn)寶（廣州）壓縮機(jī)有限

2、公司由一個(gè)1000KVA、50Hz的系統(tǒng)電源帶單相電焊機(jī)負(fù)荷。在碰焊機(jī)焊接時(shí)，最大沖擊電流高達(dá)1950A，而且三相電流嚴(yán)重不平衡。隨著單相沖擊電流的增大，變壓器出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡造成的鐵心磁場(chǎng)飽和，噪聲大。二 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告1、基本測(cè)試情況測(cè)試時(shí)間：2008年6月11日 上午9:3011:30測(cè)試人員：歐陽(yáng)乾贊、于良中測(cè)試儀器：瑞士LEM 電能質(zhì)量分析儀PQPT1000執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 14549電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變 GB/T 12326電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 GB/T 12325電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度 GB/T 155432、測(cè)試數(shù)據(jù)負(fù)荷諧波電流時(shí)域圖

3、（相對(duì)基波電流百分比）說(shuō)明：諧波電流以3次為主，含量高達(dá)40。負(fù)荷電流時(shí)域圖說(shuō)明：負(fù)荷沖擊電流大，峰值達(dá)到1950A，三相電流嚴(yán)重不平衡負(fù)荷電流時(shí)域圖（局部放大）說(shuō)明：負(fù)荷沖擊電流大，持續(xù)時(shí)間短（0.21秒）負(fù)荷無(wú)功功率時(shí)域圖最大單相無(wú)功沖擊為850kvar視在功率時(shí)域圖三相功率因數(shù)時(shí)域圖單相功率因數(shù)時(shí)域圖變壓器二次側(cè)功率因數(shù)概率曲線(xiàn)一個(gè)焊接過(guò)程的三相電流波形一個(gè)焊接結(jié)束、另外一個(gè)焊接開(kāi)始的三相電流波形無(wú)功沖擊造成的電壓跌落三 設(shè)計(jì)依據(jù)1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)為減少無(wú)功沖擊電流值，保護(hù)系統(tǒng)電源的安全，根據(jù)實(shí)地觀察，在系統(tǒng)電源側(cè)安裝一套低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置（TSF），擬達(dá)到的目標(biāo)是：a 抑制碰焊機(jī)焊

4、接時(shí)的無(wú)功沖擊電流。b 抑制負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流，改善電能質(zhì)量。c 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，月平均功率因數(shù)不低壓0.9。2. 補(bǔ)償方式根據(jù)實(shí)際記錄數(shù)據(jù)分析，補(bǔ)償裝置擬采用低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置（TSF），該裝置采用晶閘管過(guò)零投切方式，不僅能快速對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，而且還具有諧波抑制功能。3. 補(bǔ)償容量根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和我們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，TSF裝置容量定為：1000 kvar。4. 設(shè)計(jì)生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB7251-81 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備GB50227-95并聯(lián)電容器成套裝置設(shè)計(jì)規(guī)范JB5346-1998串聯(lián)電抗器IEC439-1低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備GB/T 15576-1995低壓無(wú)功功率

5、靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件GB 6162-1985靜態(tài)繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)GB 7261-1987繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法JB 7113-1993低壓并聯(lián)電容器裝置JB 7115-1993低壓無(wú)功就地補(bǔ)償裝置 GB 11032-1989 交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器GB 4208-1993外殼防護(hù)等級(jí)四 治理方案1. 設(shè)備選型根據(jù)實(shí)際記錄數(shù)據(jù)分析，補(bǔ)償裝置擬采用低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置（TSF），該裝置采用晶閘管過(guò)零投切方式，不僅能快速對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，而且還具有濾波功能。為保證設(shè)備的安全運(yùn)行和起到應(yīng)有的效果，TSF裝備采取串聯(lián)7的電抗器，以抑制5次諧波電流為主，兼顧對(duì)7次

6、諧波電流的治理。由于負(fù)荷中有相間電焊機(jī)負(fù)荷，三相負(fù)荷不平衡，因此我公司產(chǎn)品采用三角形接法，可以分別對(duì)AB相、BC相、CA相負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償。設(shè)備名稱(chēng)：低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置（TSF）設(shè)備型號(hào)：TSF- 1000/0.4 1套2. 整體方案安裝容量設(shè)備型號(hào)數(shù)量安裝尺寸投切級(jí)數(shù)容量投切步長(zhǎng)1000kvarTSF- 1000/0.41套2*1000*1000*22005200kvar五 一次設(shè)計(jì) 1. 性能參數(shù)1. 型號(hào)： TSF-1000/0.42. 額定電壓： 400V3. 額定容量 1000kvar4. 調(diào)節(jié)方式： 分補(bǔ)5. 投切檔位： 56. 額定頻率： 50 Hz7. 冷卻方式： 強(qiáng)迫

7、風(fēng)冷8. 柜型： GGD9. 防護(hù)等級(jí)： IP202. TSF一次系統(tǒng)圖六 產(chǎn)品說(shuō)明.1. 使用條件安裝地點(diǎn)：戶(hù)內(nèi)環(huán)境溫度：-15oC40 oC環(huán)境濕度：20oC時(shí)最大相對(duì)濕度不超過(guò)90%，40oC時(shí)最大相對(duì)濕度不超過(guò)50%。 海拔高度：1000m以下。工作場(chǎng)所：通風(fēng)良好，無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)，無(wú)導(dǎo)電塵埃，無(wú)腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽。振動(dòng)條件：振動(dòng)頻率嚴(yán)酷等級(jí)為10150Hz，振動(dòng)加速度不大于5m /s2。污穢等級(jí)：不超過(guò)III級(jí)。2. 柜體及二次控制描述(1) 柜身材料為厚度不小于2mm，靜電噴塑，顏色可按客戶(hù)要求；(2) 柜身上各個(gè)操作按扭應(yīng)有門(mén)或罩遮蓋以防止意外碰撞而引起誤動(dòng)作；(3)

8、 各帶門(mén)處均應(yīng)有扣鎖裝置，每個(gè)鎖扣最少配鑰匙最少三把；(4) 防護(hù)等級(jí)：IP20；(5) 電容器投運(yùn)指示；(6) 電壓電流數(shù)據(jù)顯示；(7) 控制器含各種電量參數(shù)顯示；(8) 可以手動(dòng)，自動(dòng)控制（編碼投切）；(9) 控制器配觸摸屏，方便用戶(hù)操作；七 產(chǎn)品主要性能介紹低壓自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)裝置）是我公司根據(jù)電力系統(tǒng)輸送電能的技術(shù)要求，結(jié)合多年研制生產(chǎn)電力自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)的新型無(wú)功補(bǔ)償裝置。裝置為電力部門(mén)和電力用戶(hù)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，能夠有效補(bǔ)償無(wú)功功率，提高電能質(zhì)量，降低損耗，是不可缺少的節(jié)能設(shè)備。同時(shí)裝置能夠提供配電運(yùn)行數(shù)據(jù)，為制定經(jīng)濟(jì)、安全的電力運(yùn)行方案和設(shè)備增容等提供一套完整的科學(xué)依

9、據(jù)。在電力系統(tǒng)輸送電能的過(guò)程中，無(wú)功功率不足，將使系統(tǒng)中輸送的總電流增加、使變壓器的出力減少、供電線(xiàn)路及系統(tǒng)設(shè)備有功功率損耗增大、線(xiàn)路末端電壓下降；而對(duì)于電力用戶(hù)來(lái)說(shuō)，過(guò)多地從電網(wǎng)中吸取無(wú)功，不僅使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，也影響自身的用電和生產(chǎn)，使企業(yè)效益下降，甚至招致罰款。因此，為了減少無(wú)功的損失和避免其在電網(wǎng)中的不當(dāng)流動(dòng)，必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償最好的方式是就地補(bǔ)償。采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是一種投資少、施工簡(jiǎn)單、見(jiàn)效快的補(bǔ)償方式，它可以很方便地就地控制電容投切，以減少線(xiàn)損，消除無(wú)功饋乏給系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)面影響。斷路器合上后，控制器經(jīng)過(guò)延時(shí)后上電開(kāi)始工作，檢測(cè)系統(tǒng)三相電壓、三相電流。根據(jù)電壓、電

10、流的幅值和它們之間的相位差，計(jì)算得到系統(tǒng)無(wú)功功率，并與用戶(hù)設(shè)置的投入門(mén)限、切除門(mén)限相比較，再考慮系統(tǒng)情況確定電容器組的投切。（1）低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)TSF)簡(jiǎn)介低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)TSF)，是由智能控制器（美國(guó)DSP公司控制器專(zhuān)用芯片制作，響應(yīng)時(shí)間為20ms-30ms）控制晶閘管動(dòng)態(tài)投切濾波器，集電網(wǎng)諧波濾波、無(wú)功補(bǔ)償與電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)于一體?？梢詾V除電網(wǎng)諧波滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)要求、補(bǔ)償電網(wǎng)中的無(wú)功損耗，提高功率因數(shù)，降低線(xiàn)損，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量；同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的三相電壓、電流、頻率、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、諧波等運(yùn)行數(shù)據(jù)，適合于負(fù)荷諧波含量大、功率因數(shù)低、負(fù)荷

11、波動(dòng)大的場(chǎng)合。在動(dòng)態(tài)濾波的同時(shí)，也達(dá)到了就地動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率的目的。具有完善的過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)流、短路、瞬態(tài)過(guò)電壓、聲光報(bào)警等保護(hù)措施。不存在無(wú)功倒送和諧波放大問(wèn)題。 （2）工作原理 TSF由控制器通過(guò)實(shí)時(shí)采集三相電路的電壓、電流瞬時(shí)值，計(jì)算出線(xiàn)路的電壓、電流有效值、諧波、三相有功、無(wú)功及其補(bǔ)償容量，再根據(jù)控制器設(shè)定電容器組補(bǔ)償容量和投切方式控制晶閘管動(dòng)態(tài)投切單調(diào)諧濾波電容器組，且保證電壓過(guò)零觸發(fā)，在投切過(guò)程中無(wú)沖擊、無(wú)涌流、無(wú)操作過(guò)電壓、無(wú)電弧、無(wú)噪聲，實(shí)現(xiàn)了濾波器的無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)投切，可以連續(xù)頻繁投切濾波器組而不影響開(kāi)關(guān)和電容器的預(yù)期壽命。 （3）、典型應(yīng)用場(chǎng)所 TSF裝置對(duì)于快速補(bǔ)償無(wú)功

12、，同時(shí)濾除諧波有著十分顯著的作用，能夠?qū)⒅C波源的危害降到最低，可提高電能質(zhì)量和充分利用系統(tǒng)容量。典型適用對(duì)象有以下幾種諧波源負(fù)載。 交直流傳動(dòng)電機(jī) 交流變頻器和直流電動(dòng)機(jī)的直流電源，通常是由三相橋式整流電路構(gòu)成。導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)，功率因數(shù)降低，產(chǎn)生奇次諧波電流使電網(wǎng)電壓畸變。 電焊機(jī)群 電焊機(jī)為單相負(fù)荷時(shí)，奇次諧波電流大、波形畸變嚴(yán)重，三相電流極不平衡，電壓閃變嚴(yán)重。 智能建筑 商業(yè)大樓和高層住宅配電中，現(xiàn)代電力電子設(shè)備（可調(diào)速馬達(dá)，空調(diào)，在線(xiàn)UPS，開(kāi)關(guān)電源，彩電，激光打印機(jī)等）為非線(xiàn)性負(fù)荷，雖然負(fù)荷沖擊性小，但所產(chǎn)生的諧波電流非常嚴(yán)重，次、次諧波影響最明顯。 中頻爐、高頻加熱電源設(shè)備工作時(shí)

13、所產(chǎn)生的奇次諧波電流嚴(yán)重，主要為5次、7次、11次，諧波耗電很大。頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、補(bǔ)償容量、諧波水平及保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)日期和時(shí)間； (4) 全面的保護(hù)功能 過(guò)電流保護(hù)； 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 過(guò)熱保護(hù)； 過(guò)壓、欠壓保護(hù)； 具有超限報(bào)警和保護(hù)閉鎖功能，報(bào)警限值可由用戶(hù)設(shè)定； 查詢(xún)故障報(bào)警歷史記錄。 (5) 符合高等級(jí)的抗擾度國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在惡劣電磁環(huán)境下可靠工作； (6) 具有通訊功能：RS485接口； (7) 冷卻方式：強(qiáng)迫風(fēng)冷； (8) 柜型：GC/GGD； (9)主要部件 鐵芯濾波電抗器 自愈式濾波電容器 大功率晶閘管模塊 無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器 過(guò)零觸發(fā)系統(tǒng) 顯示觸摸屏 柜體 進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān) 晶閘管保護(hù)用熔斷器 散熱風(fēng)機(jī) 溫度控制器 顯示儀表 繼電保護(hù) 所有固定電容補(bǔ)償裝置均設(shè)有自動(dòng)手動(dòng)選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行選擇。所有固定電容補(bǔ)償裝置均按限制合閘涌流諧波要求配備了相應(yīng)容量的電抗器，使電容器組的運(yùn)行可靠性