施耐德无功功率补偿系统(PB)20080305

1、1无功功率补偿系统无功功率补偿系统 刘翀刘翀ivision - Name - Date - Language2无功功率补偿系统的作用无功功率补偿系统的作用n 无功功率补偿作用无功功率补偿作用Division - Name - Date - Language3补偿量的计算补偿量的计算Division - Name - Date - Language4无功功率补偿系统的作用无功功率补偿系统的作用n需要的视在功率 : 变压器过载运行n 目标 : cos j 2 = 0.92需要的无功功率:n Q = P (tan j1 - tan j2) = 230 kvar新需要的视在功

2、率 :变压器不会过载87 kVA 可以利用电气帐单减少安装电容器组安装电容器组未安装电容器组未安装电容器组630kVA400V 50Hz 3 相相电容器组电容器组MXXM250kWcos j j1 1 = 0.75250kWcos j j1 1 = 0.75SkVA 5000 92543.SpkVA cosj j1665Division - Name - Date - Language52. 降低电网运行电流降低电网运行电流1. 提高提高电网功率因数电网功率因数3. 减低导线及变压器损失减低导线及变压器损失4. 增加变压器使用裕度增加变压器使用裕度5. 提高电网电压提高电网电压无功功率补偿系统

3、的作用无功功率补偿系统的作用Division - Name - Date - Language6无功功率补偿系统选型原则无功功率补偿系统选型原则n 选型原则Division - Name - Date - Language7无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则n 无功功率补偿系统 - 标准型标准型o设计电压与电网电压相同o例如：设计电压415V用于400V配电系统Division - Name - Date - Language8无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则n 无功功率补偿系统 - 过谐型过谐型o设计电压高于电网电压一个等级 例如：设计电压480V 用于400V系统o容量与电压

4、等级的平方成正比。Q=2fCU2 例如：一台480V，68Kvar电容器 68Kvar（400/480）47KvarDivision - Name - Date - Language9无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则Division - Name - Date - Language10无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则n 无功功率补偿系统 - 调谐型调谐型o电容器选用设计电压480V 电容，用于400V系统o电容器前端串联调谐电抗器o在未串调谐电抗器时，Q=2fCU2 例如一台480V，68.1Kvar电容器 68.1Kvar（400/480）47.3KvaroQ=U2/Z 在电

5、压一定的情况下，容量和阻抗成反比，因此在400V下，调谐电容电抗器组的实际输出容量为：Q=47.3/ （1-5.4%）=50KvarDivision - Name - Date - Language11无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则-调谐型调谐型主变主变10KVUPS 500KVA无功补偿50Kvar*6测试点测试点 11250KVA10KV/400VDyn11400V测试点测试点 2测试点测试点 3Division - Name - Date - Language12无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则-调谐型调谐型主变侧谐波分析主变侧谐波分析谐波电流畸变率谐波电流畸变率7.8

6、%Division - Name - Date - Language13无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则-调谐型调谐型UPS侧谐波分析侧谐波分析谐波电流畸变率谐波电流畸变率7.0%Division - Name - Date - Language14无功功率补偿选型原则无功功率补偿选型原则-调谐型调谐型电容器侧谐波分析电容器侧谐波分析谐波电流畸变率谐波电流畸变率86%Division - Name - Date - Language15I5(250Hz)I7(350Hz)电容器电容器 变压器变压器 LfXnnTR)()(2CfXnnC)()(21变大变大 变小变小 造成电容器过电流造成

7、电容器过电流Division - Name - Date - Language16 电容器运行电流电容器运行电流(Irated)= 电容器额定电流电容器额定电流(I1) +流入电容器的谐波电流流入电容器的谐波电流(Ih) I1+Ih1.3*I1 电容器将迅速故障电容器将迅速故障Division - Name - Date - Language17I5(250Hz)I7(350Hz)电容器电容器 变压器变压器 与系统产生并联谐振与系统产生并联谐振 Division - Name - Date - Language18HarmonicI5I7CAPACITORXC XTRTRLoadZLC(n)(

8、)()()()()(nCnTRnCnTRnLCXXXXZ当当 XTR(n)=XC(n) 时时 ZLC(n)的阻抗为无限大的阻抗为无限大 与系统产生并联谐振与系统产生并联谐振 Division - Name - Date - Language19无无限限大大的的谐谐波波电电压压 HarmonicI5 , I7, I11.LoadZLC(n)的阻抗的阻抗为无限大为无限大 谐波电流流经谐波电流流经阻抗无限大的回路时阻抗无限大的回路时将产生无限大的谐波电压将产生无限大的谐波电压Division - Name - Date - Language20HarmonicCAPACITORXC(n) XTR(n

9、)TRLoad无限大的谐波电压无限大的谐波电压将于电网与电容器间将于电网与电容器间,产生大电流产生大电流将迅速造成电容器故障将迅速造成电容器故障无无限限大大的的谐谐波波电电压压Division - Name - Date - Language21谐波电流谐波电流I5 , I7 ,I11 电容器电容器 与系统产生并联谐振与系统产生并联谐振 - 造成电容器故障造成电容器故障- 增大谐波对电网的影响增大谐波对电网的影响Division - Name - Date - Language22LOADV5 , V7 ,V11.电容器电容器 变压器变压器 Division - Name - Date - L

10、anguage23ZLC(n)HarmonicV5 ,V7,V11.CAPACITORTR XTRXC)()()()(nCnTRnLCXXZ当当 XTR(n)=XC(n) 时时 ZLC(n)的阻抗为的阻抗为 0 Division - Name - Date - Language24谐波电压流经谐波电压流经阻抗为阻抗为 0 的回路时的回路时将产生无限大的谐波电流将产生无限大的谐波电流 HarmonicV5 , V7, V11.无无限限大大的的谐谐波波电电流流 ZLC(n)的阻抗為的阻抗為 0Division - Name - Date - Language25LOADV5 , V7 ,V11.电

11、容器电容器 变压器变压器 - 造成电容器故障造成电容器故障- 增大谐波对电网的影响增大谐波对电网的影响Division - Name - Date - Language26如何避免电容器过电流如何避免电容器过电流如何避免与系统产生并联谐振如何避免与系统产生并联谐振如何避免与系统产生串联谐振如何避免与系统产生串联谐振Division - Name - Date - Language27电容器电容器 变压器变压器电抗器电抗器 谐波电流谐波电流 I5 , I7 ,I11 Division - Name - Date - Language28电容器电容器 变压器变压器 5.4%电抗器电抗器 谐波电流谐

12、波电流 I5 , I7 ,I11 仅有少量谐波流入电容电抗器中仅有少量谐波流入电容电抗器中 阻抗大阻抗大 阻抗小阻抗小 Division - Name - Date - Language29f(Hz)Z()F0=215)()()()(nCnLnLCXXZ频率低于215Hz 呈电容性 频率大于215Hz 呈电感性 电电容容性性电电感感性性 Division - Name - Date - Language30变压器变压器 I5 , I7 ,I11 谐振条件电网需有谐振条件电网需有电抗电抗及及电容电容 电容器电容器 5.4%电抗器电抗器 Division - Name - Date - Langu

13、age31变压器变压器 5.4%电抗器电抗器 I5 , I7 ,I11 V5 , V7 ,V11 并联谐振不会发生并联谐振不会发生 串联谐振不会发生串联谐振不会发生 谐振条件电网需有谐振条件电网需有电容电容及及电抗电抗 Division - Name - Date - Language32无功功率补偿系统无功功率补偿系统n 无功功率补偿系统-调谐型调谐型o电压等级：480VoDR系列电抗器Division - Name - Date - Language33无功功率补偿系统无功功率补偿系统n调谐型补偿方案主要元器件选型调谐型补偿方案主要元器件选型Varplus2 电容器电容器 DR调谐电抗器

14、电容切换专用接触器 Varlogic NR控制器Division - Name - Date - Language34n Varplus2 电容器产品系列产品选型方式无功功率补偿系统无功功率补偿系统480Division - Name - Date - Language35VARPLUS系列电容器系列电容器n产品特性产品特性 金属化干式自愈式电容器模块化设计全系列统一安装尺寸方便拼装扩展便于用于备品备件的管理绝缘塑料外壳设计无需接地端子维护人员更安全Division - Name - Date - Language36VARPLUS系列电容器系列电容器电容器组装电容器组装连接母线连接连接母线连

15、接IP 20/42 IP 20/42 附件附件Division - Name - Date - Language37n产品特性产品特性顶部出线，360接线方式可水平和垂直安装方便用户进行柜内布局设计三相分体设计，散热性能更好VARPLUS系列电容器系列电容器Division - Name - Date - Language38n产品特性产品特性专利技术的专利技术的HQ保护系统保护系统小故障时的自愈式保护长期自愈式故障后的过压力保护大电流时的内置熔丝保护内置放电电阻1分钟后，降至50V以下无需加装放电装置，用于自动补偿系统超长使用寿命，130000小时（15年）VARPLUS系列电容器系列电容器

16、Division - Name - Date - Language39移动配电系统应用方案移动配电系统应用方案-无功功率补偿系统无功功率补偿系统n调谐型补偿方案主要元器件选型调谐型补偿方案主要元器件选型 Varplus2 电容器 DR调谐电抗器调谐电抗器 电容切换专用接触器 Varlogic NR控制器Division - Name - Date - Language40n DR系列调谐电抗器产品选型方式无功功率补偿系统无功功率补偿系统Division - Name - Date - Language41电容器组电容器组DR调谐电抗器调谐电抗器补偿到电网的无功功率补偿到电网的无功功率 400V

17、（Kvar）5133151564Varplus-15.5Kvar/480VDR-135Hz-12.5Kvar/400V 25133151565Varplus-31Kvar/480VDR-135Hz-25Kvar/400V 251335+5133351566Varplus-62Kvar/480VDR-135Hz-50Kvar/400V 451335+25133351567Varplus-124Kvar/480VDR-135Hz-100Kvar/400V 5133352352Varplus-17Kvar/480VDR-190Hz-12.5Kvar/400V 25133352353Varplus-3

18、4Kvar/480VDR-190Hz-25Kvar/400V 35133552354Varplus-68Kvar/480VDR-190Hz-50Kvar/400V 65133551569Varplus-136Kvar/480VDR-190Hz-100Kvar/400V 5133352404Varplus-17Kvar/480VDR-215Hz-12.5Kvar/400V 25133352405Varplus-34Kvar/480VDR-215Hz-25Kvar/400V 35133552406Varplus-68Kvar/480VDR-215Hz-50Kvar/400V 65133552407

19、Varplus-134Kvar/480VDR-215Hz-100Kvar/400V 135Hz12.52550100190Hz12.52550100215Hz12.52550100n 施耐德调谐电抗器的选择施耐德调谐电抗器的选择无功功率补偿系统选型方案无功功率补偿系统选型方案Division - Name - Date - Language42无功功率补偿系统无功功率补偿系统n调谐型补偿方案主要元器件选型调谐型补偿方案主要元器件选型 Varplus2 电容器 DR调谐电抗器电容切换专用接触器电容切换专用接触器 Varlogic NR控制器Division - Name - Date - Lan

20、guage43n 专用接触器无功功率补偿系统无功功率补偿系统LC1 D K C切换电容容量切换电容容量G：16.7KvarM：25Kvar P：33.3Kvar T：40KvarW：60Kvar电容接触器电容接触器常开触点数常开触点数（1、2）常闭触点数常闭触点数（0、1）线圈电压类型（交流）线圈电压类型（交流）B7：24V F7：110VM7: 220V Q7：380VDivision - Name - Date - Language44无功功率补偿系统无功功率补偿系统n调谐型补偿方案主要元器件选型调谐型补偿方案主要元器件选型 Varplus2 电容器 DR调谐电抗器 电容切换专用接触器Va

21、rlogic NR控制器控制器Division - Name - Date - Language45n Varlogic NR控制器无功功率补偿系统无功功率补偿系统Varlogic NR6/12 Varlogic NRC12智能的投切逻辑智能的投切逻辑多达10种投切逻辑选择精确的调整功率因数节省用户的成本丰富的测量功能丰富的测量功能测量柜内温度，设定温度过热报警测量系统谐波THD(u)测量315次谐波电流/电压多种安全报警设置多种安全报警设置报警设置可以独立启用和禁用设有报警输出节点，遥信功能5次报警事件记录Division - Name - Date - Language46接线方式接线方式

22、1输出节点输出节点 报警节点（共用） 风扇节点（报警值和门槛值均可设定）Division - Name - Date - Language47接线方式接线方式2输出节点输出节点 报警节点（共用） 风扇节点（报警值和门槛值均可设定）Division - Name - Date - Language48适用对象： 产品相关知识较少客户；产品相关知识较少客户； 对现场安装情况不熟悉；对现场安装情况不熟悉；控制器调试控制器调试AUTO.SET Varlogic NR控制器设置参数控制器设置参数Division - Name - Date - Language49* *用于有经验的用户；用于有经验的用户

23、；1、CT：补偿段母线的进线CT变比；2、VOLTAGE：工作电压3、WIRING：接线方式；4、COS PHI：目标功率因数5、MANUL：C/K值输入6、DELAY：接触器投切延时7、PROGRAM：逻辑程序8、STEPSEQ：步组合9、NSTEPS：输出节点数10、VERIFY：验证11、WAIT：控制器调试控制器调试MAN.SET Varlogic NR控制器设置参数控制器设置参数Division - Name - Date - Language50控制器调试控制器调试PARAMET 投切回路的调试： 出厂前检验投切回路；出厂前检验投切回路； 投切节点的投切检验；投切节点的投切检验； Varlogic NR控制器设置参数控制器设置参数Division - Name - Date - Language511 1、堆栈程序（、堆栈程序（STACKSTACK）适用于无源滤波器和调谐型补偿方式（适用于无源滤波器和调谐型补偿方式（1 1，11），遵循），遵循“后进先出后进先出”（LIFOLIFO