目前，我國(guó)的低壓電網(wǎng)和用戶普遍存在功率因素低、電網(wǎng)線損較大的問(wèn)題，其主要原因是眾多的感性用電設(shè)備的使用，比如我國(guó)的電動(dòng)機(jī)的電能占全部發(fā)電量的70%。這種情況下采樣無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)對(duì)提高電能質(zhì)量和挖掘電網(wǎng)潛力十分必要。然而，傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償成套裝置采用接觸器投切，投切涌流大，使用壽命短，同時(shí)也體積大，成本高，有的甚至直接使用并聯(lián)電容器容易產(chǎn)生并聯(lián)諧振等問(wèn)題，本文提出一種將晶閘管用于無(wú)功補(bǔ)償和濾波裝置投切，并將無(wú)功補(bǔ)償和濾波的所有元器件模塊化設(shè)計(jì)，減小裝置體積，并通過(guò)控制板監(jiān)控濾波補(bǔ)償模塊運(yùn)行狀態(tài)，保證模塊可靠運(yùn)行。智能濾波補(bǔ)償模塊通過(guò)晶閘管過(guò)零和峰值投切，無(wú)需放電，投切速度快，適用于各種場(chǎng)合無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)模塊體積小，容量統(tǒng)一，方便容量擴(kuò)展。

關(guān)鍵詞:濾波補(bǔ)償晶閘管,模塊化監(jiān)控

1、前言

我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，線損較大。發(fā)達(dá)國(guó)家的線損約為2%~3%，而我國(guó)在2006年的線損統(tǒng)計(jì)為7.1%，所以線損的解決顯得越來(lái)越重要。在用戶或靠近用戶的變壓器裝設(shè)自動(dòng)投入的電容器補(bǔ)償裝置，以平衡無(wú)功功率，限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳送，可減少電網(wǎng)的無(wú)功損耗，同時(shí)還可提高有功功率的輸送量。無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。安裝電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

目前，愈來(lái)愈多的大功率可控硅整流裝置作為拖動(dòng)和直流電源，其產(chǎn)生的諧波對(duì)于系統(tǒng)的影響日益嚴(yán)重。諧波電流疊加到電容器基波電流上，使電容器電流的有效值增大，溫升增高，甚引起過(guò)熱而降低電容器的使用壽命或使電容器損壞。諧波電壓疊加在電容器基波電壓上，不僅使電容器電壓有效值增大，并可能使電壓峰值大大增加，使電容器運(yùn)行中發(fā)生局部放電。然而，并聯(lián)電容器能將諧波電流放大，不僅危害電容器本身，而且會(huì)危及電網(wǎng)中的電器設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成損壞，甚至破壞電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

常見無(wú)功補(bǔ)償裝置存在的問(wèn)題：

①直接使用并聯(lián)電容器在諧波存在時(shí)容易產(chǎn)生并聯(lián)諧振;

②投切開關(guān)使用接觸器容易造成合閘涌流，接觸器和電容器使用壽命低，維修費(fèi)用高;

③為了降低電容器投切時(shí)的合閘涌流需要電容器自帶放電裝置，自身?yè)p耗大;

④接觸器投切涌流大，必須放電，不能做快速頻繁投切;

⑤裝置元器件分散安裝，體積較大;

⑥不具備裝置支路運(yùn)行情況監(jiān)控，故障時(shí)無(wú)法定位故障原因。

2、智能型濾波補(bǔ)償模塊介紹

智能濾波補(bǔ)償模塊是光達(dá)電氣為滿足客戶模塊化設(shè)計(jì)需求推出的適用于0.4kV配電網(wǎng)，高效節(jié)能、降低線損、提高功率因素和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其體積小，模塊化，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，接線少，能夠滿足舊項(xiàng)目改造或者柜體的模塊化設(shè)計(jì)。

智能濾波補(bǔ)償模塊集電抗器、電容器、晶閘管、斷路器、晶閘管觸發(fā)控制、智能測(cè)控單元于一體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)多種分散器件組成的無(wú)功補(bǔ)償裝置，方便實(shí)現(xiàn)功率因素的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)以及濾除諧波，同時(shí)具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、缺相保護(hù)等功能，為裝置的安全運(yùn)行提供最大保障。

適用范圍

0.4kV低壓配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償和濾波

模塊特點(diǎn)：

①標(biāo)配7%電抗率，抑制和濾除諧波

②模塊化設(shè)計(jì)，體積小，接線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便;

③靜態(tài)或動(dòng)態(tài)投切，適應(yīng)多種場(chǎng)合;

④動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示各相電流，電抗器和電容器溫度，直觀顯示裝置運(yùn)行狀態(tài);

⑤速斷、過(guò)流、缺相、過(guò)溫多種保護(hù)，保證裝置可靠運(yùn)行。

⑥投切時(shí)間小于10ms

⑦記錄故障信息方便故障診斷;

⑧具有485通信功能，可遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊狀態(tài)。

友好的人機(jī)交互：

①動(dòng)態(tài)顯示各相電流有效值、電抗器和電容器溫度;

②可設(shè)置各種保護(hù)的保護(hù)值和延時(shí)時(shí)間;

③記錄故障代號(hào)，方便故障診斷;

④記錄電流最大值、記錄投切次數(shù);

保護(hù)設(shè)計(jì)：

①速斷、過(guò)流、過(guò)溫、缺相保護(hù);

②控制器采用超強(qiáng)干擾芯片設(shè)計(jì)，整機(jī)系統(tǒng)自檢，工作中不死機(jī)，避免產(chǎn)生不補(bǔ)償或過(guò)補(bǔ)。

3、模塊技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)接線圖

總結(jié)

為了防止諧波放大，智能濾波補(bǔ)償模塊中串聯(lián)了7%電抗率的電抗器，可以避免并聯(lián)諧振，在系統(tǒng)存在5、7次諧波時(shí)還能起到濾波作用。智能濾波補(bǔ)償模塊集成了光達(dá)電氣自主研發(fā)的晶閘管過(guò)零和峰值投切開關(guān)，無(wú)需放電可以實(shí)現(xiàn)10ms內(nèi)頻繁投切，適用于多種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。模塊將原來(lái)分散安裝的元器件以模塊化設(shè)計(jì)的方式組合起來(lái)，增加了智能測(cè)控單元監(jiān)控每個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，同時(shí)模塊提供485接口，方便組網(wǎng)后遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證整套無(wú)功補(bǔ)償和濾波裝置及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

原標(biāo)題:智能濾波補(bǔ)償模塊