ANSVC無功補償裝置在河北某購物廣場中的應用

hth下载地址 陳聰

摘要：隨著大型購物廣場的發展，良好的廣告展示、一站式的購物體(ti) 驗以及高標準的硬件設施，成為(wei) 大型購物廣場的標準配置，而構建這些光鮮亮麗(li) 的裝飾背後，是一個(ge) 龐大而複雜的供電係統，此係統的電能質量是保障購物廣場穩定可靠運行的決(jue) 定因數，安裝ANSVC無功補償(chang) 裝置是提高電能質量快速合理的方法。

關(guan) 鍵詞：電能質量，購物廣場，SVC，無功補償(chang)

1：概述

大型購物廣場配置的設備，如LED屏、變頻空調、熒光燈、UPS電源等負載，這些非線性負載在實際運行中都會(hui) 產(chan) 生無功消耗及諧波。LED屏功率因數為(wei) 1，變頻空調功率因數0.8，客梯功率因數0.65。當功率因數小於(yu) 0.9，電費增收；當功率因數大於(yu) 0.9，電費減收。購物廣場功率因數普通較低，采用集中補償(chang) 的方式在變壓器進線櫃側(ce) 安裝的ANSVC無功補償(chang) 裝置可合理地補償(chang) 無功，提高電能質量，降低用電成本。

2：項目概述：

       河北某購物廣場位於(yu) 火車站、客運站附近，擁有強大的人流量、物流量、資金量等各種優(you) 勢，8萬(wan) 平大型商業(ye) 綜合體(ti) ，填補區域市場空白，地理位置*，交通網絡發達。該購物廣場內(nei) 需要對每層空調風機以及照明用電加配無功補償(chang) 裝置，1號變壓器容量為(wei) 1250KVA主要提供照明用電，功率因數在0.8左右，電流諧波畸變率達15%，導致電流波形畸變，嚴(yan) 重偏離正弦波，主要以3次諧波為(wei) 主；2號變壓器容量1600KVA主要提供空調冷凍水泵用電，功率因數在0.75左右，電流諧波畸變率達12%，導致電流波形畸變，嚴(yan) 重偏離正弦波，主要以5、7次諧波為(wei) 主。

  圖1  1#變壓器測量圖

圖2  2#變壓器測量圖

3：解決(jue) 方案

根據現場情況，建議增加ANSVC無功補償(chang) 裝置，功率因數補償(chang) 至0.95，減少電費支出。根據變壓器的不同選擇不同的配置方案，1號變壓器3次諧波較大，選用容量為(wei) 250kvar的14%電容電抗器；而2號變壓器由於(yu) 5、7次諧波較大，選用容量為(wei) 400kvar的7%電容電抗器。

1#變壓器：

圖3  1#變壓器接線圖

根據圖紙選擇合適的配置方案：250kvar=50kvar *4 +25kvar *2，電抗率14%。

圖4  1#變選型圖

2#變壓器：

圖5  2#變壓器圖紙

根據圖紙選擇合適的配置方案：200kvar=40kvar *4 + 20kvar *2，電抗率7%。

圖6  2#變選型圖

4：ANSVC無功補償(chang) 裝置

4.1 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，ANSVC低壓無功功率補償(chang) 裝置並聯在整個(ge) 供電係統中，能根據電網中負載功率因數的變化控製電力電容器投切進行補償(chang) 。其原理為(wei) ：ANSVC低壓無功功率補償(chang) 裝置通過CT采集電流、電壓信號，由無功補償(chang) 控製器計算，計算出投切電容器的方案，通過投切開關(guan) 控製各組電力電容器投切。

圖7  ANSVC無功補償(chang) 裝置

4.2 ANBSMJ自愈式並聯電容器

ANBSMJ係列自愈式低壓並聯電容器一般應用於(yu) 低壓交流電力係統中，對工頻低壓電力係統設備的功率因數進行校正，就地或者集中補償(chang) 無功，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8）和方形（圖9），功能上分為(wei) 共補電容和分補電容（圖10）。

圖8  圓形電容

圖9  方形電容器

              圖10  共補分補電容器上圖示例

4.3 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，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，穩定網絡電壓波形，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），共補電抗器主要用於(yu) 三相負載，分補電抗器主要用於(yu) 單相負載，電抗率分為(wei) 7%或14%。

圖11  共補電抗   

圖12  分補電抗

4.4 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13  複合開關(guan) 圖                

圖14  晶閘管開關(guan)

4.5 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，合理完善電網的功率因數，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（mm）：144*144

開孔尺寸（mm）：138*138

圖15  控製器外形                

圖16 控製器尺寸

4.6 技術參數

4.7 接線方式

5 結語

ANSVC無功補償(chang) 裝置可合理解決(jue) 該購物廣場功率因數偏低的問題，提高電能質量，可以降低電網損耗和用電成本，能保障電力係統的安全用電、連續供電和經濟運行。ANSVC無功補償(chang) 裝置在運行中安全可靠，保護功能齊全，與(yu) 電能質量雲(yun) 平台配合使用，能夠更加方便快捷地檢測電網係統，減少人力資源的投入。

6 參考文獻

[1]企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6

[2]丁書(shu) 文．現代電能質量問題及其檢測管理與(yu) 治理[J]．華中電力，2004，3.

[3]李鶴，電氣係統中無功補償(chang) 技術的合理應用[J].數字技術與(yu) 應用，2018，36（6）；94-95.