ANSVC無功補償裝置在南京某高等院校中的應用

hth下载地址 陳聰 周潔

摘要： 隨著人們(men) 對電能質量與(yu) 治理日益增長的需求，人們(men) 對電網電能治理的要求越來越高。對於(yu) 高等院校來說，想要安全穩定的電網，就需要解決(jue) 電網的電能治理問題，對高校不同區域的實際情況進行評估，相應的問題提出相應解決(jue) 措施。ANSVC無功補償(chang) 裝置對電網的安全經濟運行、保障高校用電質量和科學實驗的正常運行起著至關(guan) 重要的作用。

  關(guan) 鍵詞：電能質量，高等院校，SVC，無功補償(chang)

  0：概述

  高等院校中的電網功率因數普遍偏低，會(hui) 導致損耗增加、輸送容量減少、電網電壓偏移，影響教學樓日常用電、實驗室設備壽命縮短。安裝ANSVC無功補償(chang) 裝置進行無功補償(chang) ，可將功率因數提高到0.95，改善電壓波動、閃變等狀況。普通電容器組經濟效益高、維護簡便、自身損耗小，可以快速地保障高校的電能質量。

  高等院校中負載多為(wei) 照明、空調、教學設備、宿舍樓用電、教師公寓用電等，由三相負載、單相負載組合而成，其主要產(chan) 生3、5、7次諧波，電網中的變壓器既傳(chuan) 輸有功也傳(chuan) 輸無功，但無功在電網流入流出過程中會(hui) 有損耗，因而功率因數下降，會(hui) 引起負載工作異常、電費罰款較多。所以要選擇ANSVC無功補償(chang) 裝置進行無功補償(chang) ，節約成本。

  1：項目概述：

  南京某高等院校信息技術科研樓改造項目，該項目建築樓層10層，高低壓配電室建設於(yu) 2012年，低壓電力電容采用的是傳(chuan) 統電容，現使用年限已到，低壓電力電容老化嚴(yan) 重，部分電容已經出現變形，電容老化易引起爆炸，造成安全事故，影響用電安全，也會(hui) 造成功率因數偏低，電能質量差。

  為(wei) 了確保用電安全，排除安全隱患，保證配電室用電設備和配電設備正常運行，現將對配電室低壓電容器、電抗器、投切開關(guan) 、功率因數控製器等電容設備進行改造。改造後要求每台無功補償(chang) 櫃補償(chang) 後的功率因數大於(yu) 0.95要求的功率因數，係統內(nei) 諧波小於(yu) 5%。提高電能質量，可確保電容補償(chang) 設備正常運行，低壓電力電容改造重在強調改造後補償(chang) 的安全性，可靠性，低壓電容配比補償(chang) 量占變壓器總容量（20%-30%）的比例，同時改造後電容補償(chang) 要求實用性與(yu) 智能性，改造後的功率因數控製器具有RS485標準接口，支持Modbus標準通訊規約，可方便接入電力監控管理係統平台，可進行遠程實時監控，在線巡檢及數據管理，也可對設備運行狀態實時監測與(yu) 預警。

圖1 改造前配電室現場圖片

  2：解決(jue) 方案

  高校中的既有三相負載又有單相負載，選擇共補電容器和分補電容器進行混合補償(chang) ，而係統中的3、5、7次諧波會(hui) 引起電容器壽命縮短或直接鼓包損壞，所以選擇14%電抗率的電抗器來保護電容器，安裝ANSVC無功補償(chang) 裝置進行無功補償(chang) ，可以提高電能質量，保護設備，節省開支。

圖2 二次接線圖紙

  根據二次接線圖紙提供的信息：單櫃裝機容量為(wei) 200kvar，分補占總容量的40%，電抗率14%，選擇適當的配置方案： 200kvar=共補（40kvar*3）+分補（30kvar*2+20kvar）

  3：ANSVC無功補償(chang) 裝置

  3.1 概述

  ANSVC無功補償(chang) 裝置適用於(yu) 頻率50Hz電壓0.4KV的係統中，集無功補償(chang) 、電網監測於(yu) 一體(ti) ，不但可以通過投切電容器來補償(chang) 電網中的無功損耗，提高功率因數，降低損耗，從(cong) 而提高電網的負載能力和供電質量，同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等電量參數。ANSVC無功補償(chang) 裝置由電容器、電抗器、投切開關(guan) 、控製器等散件組成。

  3.2 ANBSMJ自愈式並聯電容器

  電容器采用自愈式並聯電容器，自愈式在擊穿後可以進行自我恢複，工作狀態下損耗小，並聯式電容器即使損壞也不會(hui) 影響電網的正常使用。電容器從(cong) 外形上分為(wei) 圓形（圖1）和方形（圖2），功能上分為(wei) 共補電容和分補電容（圖3）

圖3 圓形電容

圖4方形電容器

圖5共補分補電容器上圖示例

  3.3 ANCK串聯電抗器

  ANCK係列串聯電抗器與(yu) ANBSMJ係列自愈式低壓並聯電容器配套使用，主要用於(yu) 提高0.4KV電力係統的功率因數，抑製電網的高次諧波，減輕電容器由諧波引起的過載，防止諧波過大，對電容器的安全運行，改善網絡電壓波形，提高供電質量和電網安全經濟運行起良好作用，適用於(yu) 3、5、7、9次諧波負載的無功補償(chang) 。ANCK采用銅或鋁繞組，電抗分為(wei) 共補電抗（圖4）和分補電抗（圖5），電抗率分為(wei) 7%或14%

圖6 共補電抗

圖7 分補電抗          

  3.4 AFK投切開關(guan)

  AFK係列投切開關(guan) 是低壓無功補償(chang) 裝置中，用於(yu) 投切電容器的產(chan) 品。其基本工作原理是在控製器發出投入或切除指令後，投切開關(guan) 閉合或斷開，將無功補償(chang) 支路與(yu) 係統連接或中斷，實現過零投切，投切過程無過壓、電弧等現象，響應時間快，可頻繁投切。投切開關(guan) 分為(wei) 複合開關(guan) （圖6）和晶閘管開關(guan) （圖7）。

圖8 複合開關(guan) 圖

圖9 晶閘管開關(guan)

  3.5 ARC控製器

  ARC功率因數補償(chang) 控製器采用高性能MCU為(wei) 核心，配以高精度的電量專(zhuan) 用芯片，是以功率因數為(wei) 取樣物理量的補償(chang) 器，改控製器能可靠地運行在大諧波、非正弦電流、強幹擾等任何惡劣電網環境下。自適應功能保證了電力電容的使用安全，實現了電容補償(chang) 櫃的自動穩定投切，改善電網的功率因數，是低壓配電係統補償(chang) 無功功率的理想控製器。

  產(chan) 品的主要特點：缺相保護、過溫保護、過壓欠壓保護、電壓電流諧波保護、多種編碼投切、補償(chang) 方式多樣化。

  ARC控製器外形尺寸：144*144

      開孔尺寸：138*138

圖10 控製器外形

圖11 控製器尺寸

  3.6 技術參數

  3.7 接線方式

  4 結語

  ANSVC無功補償(chang) 裝置在該項目中長期投入運行，安全可靠，取得國家檢驗機構頒發的帶有CMA、CAL、ilac-MRA、CNAS等認證資質的型式試驗報告，售後服務有保障。既能補償(chang) 係統中的無功需量，也能實時監測係統中的各項參數，方便快捷地將數據傳(chuan) 輸到後台進行統一管理，使整個(ge) 配電工程實現了綜合自動化。

  5 參考文獻

  [1] 企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6

  [2] 戴曉亮．無功補償(chang) 技術在配電網中的應用[J]．電網技術,1999,23(6).

  [3] 王長征．配電網無功補償(chang) 技術在油田電網中的應用[J]．電世界,2018,23(3)：11-13.