各種類の家電製品の負荷は配網システムの力率を低くし、省エネ型家電製品の普及は配網システム中の高調波含有量を高くした。配網システムにおける高調波の危害が大きく、損失が深刻である
400 V低圧配電システムのユーザー側はほとんど単相負荷であり、電気使用に不確実性があり、配変システムは三相不均衡かつ不平衡度の深刻な基準超過を起こしやすい。
400 V低圧配電システムの給電半径は長く、三相不均衡、電力使用高低期間の影響により、電圧が制限値を超えやすくなる。長距離の送電線、発生した電圧降下、ユーザー側電圧が低すぎる
配変はパケットカットコンデンサを広く使用しており、補償ステップがあり、補償効果が悪い(過補や不足補が発生しやすい)。コンデンサ群はシステム中の高調波を増幅しやすく、高調波損失の増加を招き、システムの安全を脅かし、効率的に省エネできず、終端電力網の電圧品質を高めることができない。
配網システムの電気負荷のピーク谷現象が明らかなため、補償装置が頻繁に切断され、コンデンサが頻繁に充放電され、コンデンサ寿命に影響を与える。現在、配網されている従来の補償装置の正常な使用寿命は1〜2年程度である。また、配変過負荷が深刻で、変圧器の出力不足、発熱が深刻で、騒音が大きく、配変寿命を低下させ、さらには配変を焼失させた。
我が社のYBPW-SXTZ 101型三相負荷不平衡装置は迅速に無効電力を補償でき、高調波をフィルタ除去でき、フィルタ除去率は80%以上である。この装置は電圧変動とフリッカを抑制する能力が強く、落下深さが50%、幅が2 s以内の電圧落下を効果的に補償し、三相不均衡を効果的に抑制することができる。同時に、この装置は信頼性と安定性に優れ、応答時間は20 ms未満で、伝統的な並列コンデンサ補償の欠陥を解決でき、配電網の電力品質と省エネ応用の要求をよく満たすことができる。この装置の設計原理は以下の通りである:
(1)三相不平衡補償原理
装置は異なる状況の電力網不均衡を改善することができる。負荷電流による三相不均衡であれば、三相電流分配を調節することで改善することができる、電力網側電圧による三相不平衡であれば、感受性や容量性無効を発することで改善することができる。電力網の三相電流不均衡、減衰電力網の共振を効果的に抑制することができる。
(2)無効補償の原理
装置は電力網電流のリードまたはヒステリシス電圧の状態を検出することによって電力網が感性または容量性にあることを判断し、電力網と同周波数で反対の無効電流を相殺する、すなわち電力網が感性性にある時、容量性無効を出して、電力網が容量性にある時、感性無効を出して、それによって無効を補償する目的を達成して、そして動的にシステム無効を補償して、短時間内に定格容量性無効電力から定格感性無効電力への相互変換を完成して、衝撃性負荷の補償に適任できて、過補や不足補などの問題が現れなくて、伝統無効電力補償設備が及ばないものである。
(3)高調波フィルタ除去原理
装置は高周波PWM変流技術、高性能DSP制御チップと全制御型電力電子装置を採用し、先進的な制御理論と全デジタル制御方法を用いて、リアルタイムに電力網中の負荷電流を検出し、高速に高調波電流成分を分離し、そして高調波電流の大きさに基づいて制御指令を生成し、リアルタイムに大きさが等しく、方向が反対の補償電流を電力網に注入し、瞬時に高調波を濾過除去することを実現する。
(4)電圧変動とフリッカ抑制原理
装置は補償点電圧を即時追跡することにより、システム中の電圧変動とフリッカを抑制する。電圧が単相または三相の急激な上昇、急降下などの問題が発生した場合、急上昇は定格110%以内、急降下は定格50%以内、幅は2 S以内の場合、装置は感受性または容量性の無効を発することによって、電力網の容量を増大させ、それによって電圧を安定させる目的を達成することができる。
·同時に電力網の無効、高調波、三相不平衡、電圧変動とフリッカを補償する
·落雷、短絡、過負荷等による電圧フリッカ等の異常を改善する
·モジュール構造設計、小型、軽量、設置と調整が容易
·独特の放熱設計、騒音が小さく、耐用年数が長く、設備のメンテナンスが不要で、人件費を節約する
·自動限流機能、長時間出力過負荷を回避し、運転安全で信頼性が高い
·高信頼性の補償効果、リアルタイム補償、応答時間20ミリ秒未満
·容量減衰がなく、電力網の容量を増加し、損失を低減し、電力網を浄化する
·連続調整可能な無効電力補償能力、コンデンサの階層補償能力不足を克服する場合
·多重保護機能:過不足電圧保護、過電流保護、短絡保護など、各種の劣悪な環境に適応する
·低圧配電網の変圧器と線路損失を大幅に低減し、配電網の実送電容量を向上させる
·配電網のユーザ機器が発生する高調波電流を濾過除去し、高調波電流が線路上で発生する損失及び真他用電力機器への干渉を除去する
·効率的に零線電流を減少し、給電線の損失を減少し、給電品質を高め、設備の使用寿命を延長する
·IGBTを用いて電流源型の全制御補償装置を構成し、メカニズムから伝統的な容量による共振現象を回避し、より安定、安全である
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YBPW-SXTZ 101型三相負荷不平衡装置 |
サイリスタゲート投切容量装置(TSC) |
応答速度 |
≤5ms |
>20ms |
無効補償能力 |
定格容量から感性、精度1 kVar、力率1に達することができる |
ゼロから定格容量、階段調節、過渡的過不足補充 |
ハーモニックガバナンス能力 |
2−13次高調波を考慮除去し、考慮除去率80%以上、共振リスクなし |
フィルタリング能力がなく、増幅高調波と共振のリスクが高い |
不均衡なガバナンス能力 |
強い、三相有効電力調整可能 |
なし |
ていでんあつりょく |
強い、出力容量は電圧降下によって変化せず、迅速に電圧突然変異に応答する |
差、電圧低下時の出力容量は2倍に減少し、投切時にシステム電圧変動を引き起こす |
アンチフリクションパワー |
+10%~-50%の範囲内の晃電能力を備える |
なし |
信頼性 |
静電容量系可損部品なし、故障時間10万時間なし |
投切合門の湧流、過圧、共振現象があり、電気は高調波によって破壊されやすく、故障率が高い |
しようじゅみょう |
設計寿命が5年以上 |
容量減衰、耐用年数2~3年 |
メンテナンスコスト |
低、メンテナンスフリー |
高、後期には毎年容量を維持する必要がある |
変圧器の寿命への影響 |
仕事を補い、フィルタリングし、三相平衡調整し、変圧器の負荷率、温度上昇を下げ、変圧器の寿命を50%以上高める |
無効を補うだけでは、高調波と三相の不均衡を解消することができず、変圧器の負荷率が高く、共振による変圧器の焼失の危険性がある |
システムパラメータ |
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ていかくでんあつ |
400*(1±15%)V |
ていかくようりょう |
±50kvar/±100kvar |
ていかくしゅうはすう |
50*(1±5%)Hz |
生産性 |
>97% |
グリッド構造 |
三相四線/三相三線 |
パフォーマンス指標 |
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無効調整範囲 |
定格容量性無効から定格感性武功まで連続調整可能 |
無効補償率 |
>99% |
考慮可能な除調高調波回数 |
2~13回 |
ハーモニック補償率 |
>80% |
レスポンス時間 |
<20ms |
三相平衡補償能力 |
不平衡度<5% |
電圧の急降下/急降下を許可する |
50%——110%(<2s) |
通信モニタ |
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つうしん |
RS 485/Modbusプロトコル |
保護 |
過不足圧保護、短絡保護、過電流保護、直流過電圧保護、過補償保護、過温度保護、機雷保護など |
インタフェース |
TFT真彩タッチパネル、リアルタイムデータ表示、パラメータ設定、故障記録など |
きかいとくせい |
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外形寸法/mm |
500×545×220(W×D×H)または500×675×300(W×D×H) |
インストール方法 |
壁掛け、棚、抱棒、H棒、F棒 |
れいきゃくほうしき |
きょうせいふうれい |
環境要件 |
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動作環境温度 |
-10℃~40℃(40℃より高い場合は、容量を下げて使用する必要がある) |
動作環境湿度 |
95%(25℃)、凝固霜なし |
さぎょうひょうじゅん |
≦2000メートル(200メートルより高い場合、容量を下げて使用する必要がある) |
ガードレベル |
IP 20(カスタマイズ可能) |
ノイズ |
≤65db |
注:内部モジュール並列立キャビネット式製品を提供し、単一キャビネットは最大400 kvarで、複数キャビネット並列増容ができる。
·無効、高調波、三相不均衡を総合的に補償する必要がある電力使用システム
·特殊交流電圧を用いた電解工業分野
·力率の低い地域用電気システム、例えば工場、企業など
·大出力非統一負荷、衝撃負荷(例えばエアポンプなど)を使用する生産企業
·電力使用状況の悪い辺境地域、例えば農村、山間部、風力発電場など
·電力網の品質に要求の高い電力使用システム、例えば病院など。