电能质量产品介绍与案例分析

2021电能质量事业部朱小芳2021年2月电能质量产品介绍与案例分析近年来，无功补偿和谐波问题成为电能质量中十分棘手的问题，对电力系统的危害也是被大家广泛认知，国家和地方也相继出台了很多相关的标准和规定，由于电能质量问题的复杂特殊性，我司作为优质电能质量产品供给商，也是积极投入研发出各类治理产品，制定各类解决方案，为电力系统保驾护航！前言目录03010204电能质量问题概述产品介绍案例分析归纳总结第一局部电能质量问题PART01※无功补偿※谐波治理01无功补偿意义？降低变压器输出无功功率，减少电网运行电流降低变压器和电缆的损耗，节能明显提高电网的功率因素，防止用电罚款提高变压器的利用率，输出更多的有功功率减少配电系统中的压降，提高用户端电压12345PF电费单构成按月用电量来收费；电度电费低于当地标准，加收电费；高于当地标准，减少电费；奖的少，罚的多！功率因素调整电费按变压器容量构成，比如变压器容量1000KVA，基本电费电价18元/KVA，基本电费为18000元；基本电费功率因数调整电费方法关于颁发?功率因数调整电费方法?的通知水利水电部、国家物价局文件-〔83〕水电财字第215号电费减收〔奖励〕电费增收〔惩罚〕以0.9为标准值的功率因数调整电费表无功补偿原理无功电流有功电流无功补偿产品介绍ANSVC系列采用散件组成方案，主要以电容、电抗、投切开关、控制器等组成。性价比高，适合大容量场合。AZC系列智能电容器采用晶闸管复合开关投切，最正确投切点，实现无弧通断；完善的保护功能，集成在一个模块内，安装方便。在AZC根底上，串接适宜电抗率〔7%适用于5/7次以上谐波环境，14%适用于3/5/7次以上谐波环境〕的电抗，可有效抑制谐波，防止谐振放大谐波，保护电容柜本身寿命。动态无功补偿，实现功率因数-1~+1无级可调，不受谐波谐振等影响，精确补偿。AZCL系列智能电容器AZC系列智能电容器ANSVC系列无功功率补偿装置ANSVG静止无功发生器上图参考1静止无功补偿2动态无功补偿ANSVG优势通过相关实例总结如下：1、ANSVG相应时间快，遇到无功波动频繁的负载，传统SVC投切速度跟不上，易出现欠补或过补现象；2、谐波电流较大导致THDu较高，导致传统SVC不能正常投入，甚至烧毁内部元器件等；3、负载三相不平衡，传统SVC配置不合理时无法有效补偿及调节；4、光伏末端并网，SVC控制器无法判断方向导致SVC无法正常投入，功率因数极低，造成罚款；以上工况传统SVC补偿不能适用或者效果很差，而SVG可以适用上述工况，是目前最正确的无功补偿产品。无功补偿容量选型新建工程：根据变压器容量选择，约占变压器容量的30%~40%；例：某工程供电变压器为1600KVA，前期上图设计容量约为480~560Kvar。后期改造工程：目标功率因数与现场实际功率因数悬殊，造成无功补偿不达标时，进行无功增容，很据公式，来计算补偿容量；其中：QC表示欲补偿电容器容量，单位Kvar；PL表示有功功率，单位KW；φ1、φ2分别表示补偿前后的功率因数角；例：某工程主要负载为电机，现场工况总PL为676.4KW，补偿前功率因数为0.84，目标功率因数为0.95，根据公式215Kvar，也即每个月无功缺额为215Kvar，从而根据安装容量进行换算留一定的余量进行选型。.3C认证非线性负载线性负载UI线性负载UI基波3次谐波5次谐波7次谐波9次谐波谐波来源谐波危害电缆：损耗、温升、绝缘变压器：损耗、温升、噪声带来谐波电压：整流设备故障、误触发、控制器故障重要设备用电受到影响☆与补偿电容发生谐振，电容经常损坏，功率因数补偿不达标谐波治理与验收标准〔1)公用电网谐波电压限值公用电网谐波电压(相电压)限值(95%概率大值)(2)注入公共连接点的谐波电流限值第二局部谐波产品介绍PART02※ANAPF有源电力滤波器※ANHPD谐波保护器02※ANHF谐波滤波器※ANTSF型动态滤涉及无功补偿装置ANAPF有源滤波器原理-∑ihiS=(iLj+∑ih)+(-∑ih)=+电源非线性负载ISILILj∑ihANAPF滤波器ANAPF尺寸型号说明ANAPF安装说明1lA、B、C、N主线，连接至接线端子〔主线路输入端〕2lPE接地线，连接至接地端子或接地铜排3lCT接线端子，连接至电流信号端子〔电流互感器输入端〕4l光纤头T1、R1，连接至对应并机模块光纤头ANAPF整柜展示ANAPF壁挂安装展示ANAPF容量选型所需补偿电流估算的本质就是要计算出负载运行时的实际谐波电流是多少

负载谐波电流畸变率（THDi）由选型手册推荐值或电能质量分析仪测量获得ANAPF容量选型Ih=249*30.4%=75.696AANAPF相关证书型式检验报告欧洲机构颁发CE认证ANAPF型式报告参数解析总谐波补偿率响应时间整机效率ANHPD谐波保护器ANHPD型号与尺寸说明126*105*80mm〔W*D*H〕，35mm导轨安装ANHPD安装方式ANHPD300接线示意ANHPD100接线示意A相接V1、B相接V2、C相接V3、N相接VN，其中A相、B相、C相和谐波保护器之间均需加一个16A的断路器A相接VL、N相接VN，同样A相和谐波保护器之间需加一个16A的断路器。〔断路器必须加〕ANHPD应用ANHPD300谐波保护器解决了设备遇到的以下问题◆计算机电子设备、PLC、电机、电器等芯片死机，寿命大幅缩水。◆电源净化、可以消除浪涌、尖峰电压、电路噪音和静电等干扰。◆屏幕频闪◆灯光频闪◆数据网络堵塞◆特殊〔长〕线路或投切重负载时的问题◆保护装置的误跳闸◆由于电能质量恶劣，导致用电装置电能利用效率降低，用电量增加，造成不必要的电费支出。ANHF谐波滤波器利用高阶滤波器的设计原理，选用高性能的滤波电容器串联电抗器，组合成滤波补偿系统，在补偿无功功率的同时，把系统电流中的谐波分量补偿掉，实现了将动态无功补偿和谐波滤波功能合二为一，通常跟工业变频器配套使用，用于快速跟随负荷变化，抑制电流波动，吸收电网谐波和提高电力利用效率，也被称之为“变频器伴侣〞。根本原理ANTSF型动态滤涉及无功补偿装置ANTSF案例介绍4台1250kW直流电机为轧辊驱动电机，额定电压为660V。4台1000kW直流电机为卷取机驱动电机，额定电压660V。1台850kW直流电机为开卷机驱动电机，额定电压为660V。谐波源分析-主轧机电压电流有功无功电流谐波源分析-主轧机电压：电压基本稳定，无剧烈电压陷落及提升现象，波动维持在±5%之内，但由于谐波含量较大，波形畸变严重，电压总畸变率达到了11.79%。电流：电流变化非常大，在轧制过程中前几道负荷很重，电流平均为1200A以上，最大电流达到1489A，后几道电流较小，平均为886A左右。有功：在每一轧制道次中，由于压下量固定，有功完全符合轧制工艺要求，基本稳定。无功：无功量大于有功量，功率因数过低。轧制过程中前几道平均无功量为1050kVar，最大无功1394kVar；后几道平均为729kVar。功率因数：在轧制过程中功率因数根本稳定在0.6左右。谐波电压：谐波电压主要为特征次谐波，即5、7、11、13次，5次电压值达到50~70V之间。谐波电流：谐波电流5次能到达400A，占到基波电流的35%。谐波源分析-卷取机电压电流有功无功电流谐波源分析-卷取机电压：电压基本稳定，无剧烈电压陷落及提升现象，波动维持在±5%之内，谐波含量较主轧机更大，，电压总畸变率达到了14.42%。电流：电流随主轧机的压下量变化，由于存在逆变制动过程，电流与电压有不同相位的时段。波形畸变更为严重。有功：当卷取机用电时，消耗有功，当处于反向制动时又向系统反送有功，在整流变中与另一绕组电机消耗的有功抵消，大约剩余30%。无功：无功量很大，在整个过程中占的比重更大，所以功率因数更低，由于无功在变压器中无法抵消，使得整流变高压侧功率因数更低，几乎低于0.1功率因数：由于卷取机的运行状态剧烈变化，功率因数很低，而且变化剧烈。谐波电压：谐波电压主要为特征次谐波，即5、7、11、13次，5次电压值达到50~70V之间。谐波电流：谐波电流5次能到达242A，占到基波电流的50%。考虑谐波次数为：5次、7次、11次目标功率因数为：0.92自然功率因数为：主轧0.6卷取0.3有功功率：按实际运行情况取有效值补偿容量确定原那么：按最低功率因数不低于0.9，取最正确平衡点。ANTSF方案确定1450轧机总安装容量为：10800kVar。其中基波出力：主轧1000kVar，卷取800kVar。

主轧滤波器4面柜/套，共4套柜体尺寸：2200×1000×1000DW17开关进线柜滤波柜滤波柜滤波柜5次滤波器450kVar7次滤波器360kVar精补回路290kVar精补回路1180kVar11次滤波器360kVar卷取滤波器3面柜/套，共4套柜体尺寸：2200×1000×1000DW17开关进线柜滤波柜滤波柜7次滤波器270kVar5次滤波器225kVar11次滤波器360kVar精补1，120kVar精补2，60kVar5次滤波器225kVar轧机滤波装置安装效果图第三局部应用案例介绍PART0303ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANHF治理效果第四局部归纳总结PART040451.ANSVC系列无功功率补偿装置采用电容器串联电抗器方案，可有效防止谐振现象，保证无功补偿性能；2.ANAPF系列有源电力滤波器可根据负载分布差异和客户需到达的个性化治理效果选择适宜治理方式，主要有集中治理、就地治理和局部治理；3.ANSVG系列无功谐波混合补偿装置将ANSVC的经济性和ANAPF的高效性结合，适合多个应用场合；4.ANHF系列谐波滤波器可与变频器、UPS、感应加热设备配套使用，串联在谐波治理支路，可从谐波源处滤除谐波，保证治理效果；5.ANHPD300系列谐波保护器针对医院、工生产制造业等行业的精密仪器\生产设备、PLC工控系统等谐波敏感设备，滤除高次谐波，保证设备平安可靠运行；6.ANCIR系列输入电抗器可减少变频器或整流设备产生的电流谐波失真，降低高次谐波；7.电能质量监测与治理系统借助于网络电力仪表〔如APMD系列、ACR系列〕和计算机网