低成本高低壓動態(tài)無功補償濾波裝置

??壹叁柒?三一五?三三?捌七七??第2頁共17頁??壹叁柒?三一五?三三?捌七七????壹叁柒?三一五?三三?捌七七??動態(tài)無功補償濾波裝置說明及使用經(jīng)濟效益說明書本裝置特點：對于裝機容量在2千—3萬KVA左右的冷軋、熱軋帶鋼、型鋼、線材等軋鋼廠投資只需要在２0－100萬元即可實現(xiàn)全廠高低壓設(shè)備的就地、動態(tài)無功補償(包括６、10ＫV電機).動態(tài)功率因數(shù)在≧0．9７其投資額是常規(guī)動態(tài)補償設(shè)備的50%不到。本設(shè)計方案主要設(shè)備電容選用西容產(chǎn)品、電抗器可以根據(jù)用戶要求選用銅或鋁、控制器采用ABB產(chǎn)品。特別是在開坯機上應(yīng)用，只需10多萬元，無功表幾乎一動不動。運行２年多,表現(xiàn)良好。百聞不如一見，歡迎參觀洽談。??壹叁柒?三一五?三三?捌七七??劉??兆目錄TOC\ｏ”1—3”＼h\z＼ｕHYPＥRLIＮＫ\l”＿Tｏc３１8６437９2"1 無功補償和諧波治理設(shè)備技術(shù)簡介?ＰAGEREF_Ｔoｃ3186４3７9２＼h2HYPERLIＮＫ\l"＿Toc3１86４３793"１.1 簡介?PＡGEREF＿Toc318６43７９3\h2HYＰERLＩNK３．4。5?適用范圍?ＰAGEＲEF_Ｔoｃ3１86４3804\h10HYPERＬINＫ\ｌ＂_Toc31864３805＂4?動態(tài)無功補償裝置現(xiàn)場使用簡單經(jīng)濟效益分析?PＡGEREF_Toc3186４38０5\h1０HYPERＬINＫ\ｌ"＿Toc318６438０6＂5 動態(tài)無功補償裝置現(xiàn)場使用案例分析?ＰAGEＲEF_Toc318643８06\ｈ１1ＨYPERLIＮＫ\ｌ”_Toｃ31864３８0７"６ 結(jié)論 PAGＥＲEＦ_Ｔoc318６438０7＼ｈ14無功補償和諧波治理設(shè)備技術(shù)簡介隨著社會的進步技術(shù)的發(fā)展，大量的電力電子設(shè)備被投入到電網(wǎng)中廣泛使用，使得動態(tài)無功補償(快速跟蹤無功補償）與諧波治理的問題日益突出，配電系統(tǒng)中常常會出現(xiàn)含有諧波、且負荷變化較大的工況，傳統(tǒng)的靜態(tài)無功補償及靜態(tài)無源濾波裝置無法滿足這一需求。針對于此,公司推出——--－ＴDC系列智能型動態(tài)無功補償濾波成套裝置：控制器DVT是基于國外配電綜合測控儀的先進硬件及軟件平臺開發(fā)的DVT動態(tài)無功控制器。它應(yīng)用先進的電力電子技術(shù)、信息技術(shù),智能控制技術(shù)，采用科學、有效、經(jīng)濟的技術(shù)手段，一方面有效的解決了諧波無功干擾并聯(lián)電容器投切補償?shù)膯栴},另一方面可根據(jù)用戶實際要求抑制或治理諧波，清潔電網(wǎng)環(huán)境為新一代智能化動態(tài)無功補償及諧波治理的成套裝置簡介TDC系列動態(tài)無功補償濾波成套裝置,根據(jù)配電系統(tǒng)的負荷情況實時在線投切LC濾波器組，實現(xiàn)實時快速跟蹤補償系統(tǒng)基波無功，同時濾除諧波無功。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于電力、冶金、鐵道、軍工、石油、機械、化工、港口、輕工、建材、礦山、造船等供配電系統(tǒng)中，要求動態(tài)無功補償且同時需要抑制或治理諧波的場合；尤其適用有諧波、負荷較大且變化的工況。作用：提高供配電系統(tǒng)利用率，增容效果顯著；有效支撐系統(tǒng)電壓、確保系統(tǒng)正常運行;保障功率因數(shù)達標，避免罰款,同時有效提高設(shè)備利用率;有效抑制或治理諧波；降損節(jié)能。特點:零電流投切－－—－－－先進的大功率晶閘管電流過零點投切技術(shù)，實現(xiàn)零電流投入、零電流切除,無涌流、無沖擊；快速動態(tài)響應(yīng)———－快速跟蹤系統(tǒng)負荷無功變化,實時動態(tài)響應(yīng)投切，系統(tǒng)響應(yīng)時間≤20ｍs；智能化-－-－——-－--配置智能監(jiān)控終端,將動態(tài)無功補償濾波成套裝置與配電自動化系統(tǒng)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)瞬時投切控制，相關(guān)電能質(zhì)量、配電參數(shù)的現(xiàn)場在線監(jiān)控，同時具備過流、過壓、欠壓、三相不平衡、溫度等多種數(shù)字化保護功能。本系統(tǒng)完成的功能無功補償及諧波治理的作用是利用動態(tài)無功補償裝置的容性無功功率實時地動態(tài)抵消負載產(chǎn)生的感性無功功率，并且抑制諧波不產(chǎn)生放大。使供配電系統(tǒng)向負載提供有功功率外盡可能減少提供無功功率,從而達到提高功率因數(shù)，減少由感性無功產(chǎn)生的電網(wǎng)電壓降落，增加供配電系統(tǒng)的帶載能力,提高供配電設(shè)施的可靠性，降低供配電損耗.普通靜態(tài)的無功補償投切速度慢，不適合負載變化頻繁的場合，容易產(chǎn)生欠補或者過補償,造成電網(wǎng)電壓波動,損壞用電設(shè)備；并且有觸點投切設(shè)備壽命短，噪聲大，維護量大，影響電容器使用壽命。動態(tài)無補補償可對任何負載情況進行實時快速補償,并有穩(wěn)定電網(wǎng)電壓功能,提高電網(wǎng)功率因數(shù),無觸點零電流投切技術(shù)增加了電容器使用壽命,減小對電網(wǎng)的沖擊。裝置特點TDＣ系列動態(tài)無功補償裝置系統(tǒng)框圖TDＣ系列動態(tài)無功補償裝置系統(tǒng)特點DVT全數(shù)字控制單元；全數(shù)字控制DＹＳ投切控制單元;AKＭJ系列自愈式電容器；容量偏差:０~+３％；介質(zhì)損耗：不大于0。000８(100Hｚ20℃檢驗）;試驗電壓：極間２.15Un２s；極殼間３．6ｋv2ｓ；額定頻率：5０Hｚ/60Ｈｚ;允許過電流:2Ｉn;環(huán)境溫度：-１0℃~+50℃；密封性能：８0℃±２℃，2h無滲漏.損耗角正切值:ｔgδ≤0。0020；濾波電抗器;額定電流運行時溫升不超過80℃；根據(jù)用戶要求線圈材質(zhì)選用鋁或銅；平衡度:０-３%;線性度：1.8Ｉe運行時，L值減小不超過1.５%；噪音：額定電流運行≤６5DB;精度：0-3％.選用半導體保護熔斷器；ＤＶT數(shù)字控制系統(tǒng)特點所有的控制參數(shù)能夠進行自動和手動設(shè)定；自動設(shè)定：根據(jù)自動設(shè)定程序及動態(tài)無功補償裝置硬件參數(shù)，自動設(shè)定單步補償容量、投切步長等參數(shù)；手動設(shè)定：根據(jù)自動設(shè)定程序及動態(tài)無功補償裝置硬件參數(shù)，手動設(shè)定單步補償容量、投切步長等參數(shù)；目標功率因數(shù)可自由設(shè)定;控制模式包括以下模式：開環(huán)控制模式;閉環(huán)控制模式；外部觸發(fā)控制模式；基于外部觸發(fā)信號；外部觸發(fā)+開環(huán)控制模式;DVＴ測量值顯示基波電流值有功功率無功功率視在功率進線電壓電流諧波棒狀圖顯示，最高顯示到49次諧波電流諧波表格圖顯示，最高顯示到4９次諧波電壓諧波棒狀圖顯示，最高顯示到４9次諧波電壓諧波表格圖顯示,最高顯示到49次諧波參數(shù)保護：在DVT控制單元背面有一保護開關(guān)，在自動運行模式及手動運行模式將參數(shù)加鎖，禁止修改。事件日至功能記錄（系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率等）超出設(shè)定值最大值的周期時間，可自由設(shè)定系統(tǒng)值得大小，可進行復位重新記錄。測量值打印將測量值輸出至打印機，可以一次或者重復(選定重復打印功能及在設(shè)定間隔時間的情況下）打印測量值.診斷功能可以列表顯示每組電容器自運行以后的投切次數(shù)。報警功能可以記錄最后五次報警信息及報警時間.欠電壓：切掉所有電容器過電壓：報警信息顯示諧波:報警繼電器輸出投切功率單元超溫保護,并提示報警信心投切單元功率體溫度保護功能投切順序可以按照線性投切方式，見下圖投切順序可以按照循環(huán)投切方式，見下圖TDＣ動態(tài)無功補償及濾波裝置的DＹS投切單元簡介DＹＳ投切單元是一個高性能的無觸點開關(guān),是由全數(shù)字控制板（DYN—Ｃ+DYＮ-P）控制的兩組反并聯(lián)的晶閘管控制的。投切單元是由DVT控制器發(fā)出投切命令來執(zhí)行工作的。它的簡單工作原理是通過監(jiān)測電容器組上的殘余電壓，使之在沒有任何延時時間的前提下快速將電容器組投入到系統(tǒng)中.837５461２837５461２序號結(jié)構(gòu)部件1晶閘管2冷卻風機３過熱保護器件4投切控制板5安裝固定件６阻容吸收裝置7風機電源端子８輸入／輸出端子從DVＴ控制器發(fā)出的投切信號，被投切單元DYS的控制板接收后，以最快的響應(yīng)速度使投切單元的晶閘管導通（響應(yīng)時間≤２0ｍｓ)。投切單元的控制板具有檢測單元溫度的功能，在投切單元的散熱器過熱時，強制投切單元退出工作狀態(tài)，自動關(guān)斷晶閘管。投切單元的控制板還具有接收DVT控制器的投切控制信號功能.同時投切控制板具有手動與自動投切功能的轉(zhuǎn)換,在某些工作狀態(tài)下，可實現(xiàn)手動投入與切除功能。主回路原理特征與用途順應(yīng)配輸電設(shè)備行業(yè)模塊化，單元化潮流，外形大氣，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，易于維護;投切單元采用全數(shù)字控制技術(shù),智能化自動控制,動態(tài)投切；具有過流和過溫保護,諧波電流<10%時，能有效抑制5－13次諧波放大;系統(tǒng)響應(yīng)時間小于一個周波(在外部觸發(fā)條件下響應(yīng)時間接近于0ms）；采用電流過零點晶閘管無觸點投切技術(shù)，確保投切時對電網(wǎng)及電容器不產(chǎn)生沖擊，延長電容器使用壽命；不存在切換次數(shù)的限制;單步投切容量大，最高可達400kvar；電容投切開關(guān)可選擇無觸點型、復合開關(guān)型,投切電容無涌流，也適用電容切換接觸器。使用環(huán)境溫度:周圍空氣溫度上限值是+50℃，下限值不低于－１０℃；濕度：在溫度+２0℃時,空氣濕度不超過90%,在較低溫度時，允許有較高的濕度;海拔：安裝地點的海拔不超過1000M；環(huán)境條件:無有害氣體和蒸氣，無導電性或爆炸性塵埃；安裝地點無劇烈震動及顛簸.適用范圍適用于低壓用電單位、場所以及農(nóng)、城以及工、業(yè)電網(wǎng)線路（如冶金，礦山，水泥，機場、港口、汽車制造等行業(yè)）。動態(tài)投切單元電流過零觸發(fā)技術(shù)，電容器組投入時不產(chǎn)生浪涌電流,不會對電容器及電子開關(guān)等器件造成損傷，延長了電容器、可控硅模塊的使用壽命(十年以上）。同時加快了TDC動態(tài)無功功率補償裝置的響應(yīng)時間，補償裝置從網(wǎng)絡(luò)檢測、運算（控制器部分)到電子開關(guān)觸發(fā)可控硅模塊、直至投切電容器組實現(xiàn)無功補償，總的響應(yīng)時間≤2０ms。產(chǎn)品相互配套,連接技術(shù)充分，安全余量大；所用元件系知名品牌,更安全,更可靠,更穩(wěn)定.動態(tài)無功補償裝置現(xiàn)場使用簡單經(jīng)濟效益分析在TDC動態(tài)無功補償裝置補償后,平均損耗及溫升大幅度降低在30％以上，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格不同,且全線滿負荷情況下,噸鋼節(jié)電量4%~8％。完全消除供電局罰款，根據(jù)當?shù)毓╇娋謱嶋H用電指標獎勵政策，每月應(yīng)有一部分獎勵，高壓側(cè)功率因數(shù)ＣOＳφ≥0．92。經(jīng)濟效益分析：某軋鋼廠數(shù)據(jù)：年產(chǎn)量：５0萬噸噸鋼用電量:8０度／噸當?shù)仉娰M：0．７5元/度補償裝置實際容量:６200KVAR經(jīng)驗經(jīng)濟效益分析：年電費節(jié)約無功經(jīng)濟當量通常取０．０6～0．1kW/kvａr取值０.0９補償容量ｋvar日生產(chǎn)時間（h）月生產(chǎn)日數(shù)（D)年生產(chǎn)月數(shù)(M）節(jié)電量(KWｈ)補償系數(shù)電費單價（元)節(jié)約資金（萬元)6200202510２7９００000。80。７5￥１67.40以上表格可以看出：從經(jīng)驗數(shù)據(jù)分析，該廠在增加動態(tài)無功補償裝置后，年節(jié)約電費約為:167.40萬元直接分析經(jīng)濟效益年產(chǎn)量（萬噸）當?shù)仉娰M(元/度）成品鋼材用電量(度/噸)年用電量(度）年度電費(元）5０0．885４2５0000034０000０0該廠在沒有增加動態(tài)無功補償裝置之前，年度電費金額為：３400萬元。如增加動態(tài)無功補償裝置，按照節(jié)電率５%計算，年度節(jié)約電費170萬元。由以上可知,在增加動態(tài)無功補償裝置后，該廠年節(jié)約電費在1７0萬元左右，給該廠帶來的直接經(jīng)濟效益１７0萬元左右，如考慮到由于電網(wǎng)無功含量的減低，電網(wǎng)質(zhì)量提高，帶來的間接經(jīng)濟效益是無法估算的。動態(tài)無功補償裝置現(xiàn)場使用案例分析以下為天津高盛鋼鐵公司熱軋生產(chǎn)線安裝我司TDC動態(tài)無功補償裝置后，經(jīng)濟效益分析案例:天津高盛鋼鐵公司熱軋生產(chǎn)線現(xiàn)場參數(shù)：整流變壓器及負載參數(shù):變壓器代號變壓器容量電壓等級變壓器數(shù)量負載設(shè)備數(shù)量備注Ｔ1１60０KＶＡ６KV／0。66KV1１250KW／660V１JP１軋機T21２50KVA6ＫＶ/0．66ＫV1１２50KW/660Ｖ1ＪP2軋機Ｔ31２50KVA6KV／0.66KV11000ＫＷ/660V1JP3軋機Ｔ41２50KVA６KＶ/０.6６KＶ１80０KW／66０V１ＪP4軋機T5125０ＫVA６KV／0.66KV1800KW/66０V１JP5軋機T６12５0KＶA6KV／0．６6KV１800KW／66０V1JP６軋機T71２50KVA6KV／0.６6ＫＶ1８0０ＫW/66０V1JＰ７軋機T81500KＶA６KV/0。66KＶ1800KW/6６0V1JＰ7軋機T9１25０ＫVA6KV/0.4KＶ1JL1、ＪＬ2軋機，夾送輥，卷取機、蛇振等。T1０1２50KＶA6KV/0。4KV1補償裝置供貨范圍及數(shù)量（補償實際容量:7650KVAR）:序號安裝容量kvａr基波補償容量ｋvar諧波濾除路數(shù)諧波濾除率%設(shè)備運行后節(jié)電率%變壓器提高利用率％功率因數(shù)控制范圍補償裝置型號柜體尺寸（深×寬×高）柜體數(shù)量1＃整流變１６00KＶA

6０00/６30１4１８110０5/7／１1/１3≥806~10≥３00．９~0。96TＤＣ—６6０/50—１１０0-Ｌ0５4—C03８00×280０×２20032#整流變1250KVA6000/６301４1８1１00５/７／11／1３≥80６~10≥30０.9~0。９6TDＣ—６60/5０—1100—L０５4-C038０0×280０×220０33＃整流變12５０KVA60０0/６301０31８0０5/7/11／13≥８06~10≥３00。９～０。9６ＴDC－6６０/５0—0800—L０５4-C03800×１800×２2０024＃整流變1２5０KVA6000/６30８386505/7／11/13≥806~１0≥300.９~0．9６ＴDＣ—6６0／５0—0650-Ｌ０54—C03800×2000×2２00２5#整流變125０KＶA６00０/６308386505／7/11/13≥806～10≥300．9～0.9６ＴDC-660/５0—0６５0—Ｌ054—C03８00×20０0×22０0２6#整流變1２50ＫVA6000/6308386５05/7/11／１3≥806~10≥30０．9~0.96TDC—66０/５0-０650-L054—Ｃ03８0０×2０00×２20027#整流變1250KVA６000/6３0８3８6505/7/1１/１3≥8０６～１0≥3０0.9～0。96TDＣ－66０/5０—０6５0-L05４—C03８00×2０0０×220028＃整流變1２5０KVA６00０/６30838650５/7/11/１3≥8０6~10≥300。9～0．96TDC—660／50－０650—Ｌ054－C03800×２000×2２00２9＃動力變12５0ＫＶA60０0/400９０2７005／7/11／１３≥806~1０≥３００．９~０.９６TＤＣ—400／50-1１0０-L0５4—Ｃ０38０0×2０00×22０0210#動力變125０KVA６0０0/4０0902７00５/7／１1／13≥８06~10≥３00。9～0。96ＴDC－400/５0—1100-L054—Ｃ03８0０×２０0０×２2０0２經(jīng)驗經(jīng)濟效益分析：年電費節(jié)約無功經(jīng)濟當量通常取0．０6~０．1kW/kｖａr取值0．09補償容量kvar日生產(chǎn)時間（h)月生產(chǎn)日數(shù)(D)年生產(chǎn)月數(shù)（Ｍ)節(jié)電量（KWh)補償系數(shù)電費單價(元）節(jié)約資金（萬元）７650２４25１0４１3１0000．80。62３１￥２０5．92以上為在沒有增加補償裝置簡單經(jīng)濟效益分析,年度節(jié)約電費205。92萬元。以下為天津高盛鋼鐵公司直接經(jīng)濟效益分析：一、電費計算：目前高盛鋼鐵公司低壓部分月平均用電量為２400000kｗｈ，平均功率因數(shù)0．75。取變壓器基本電價為１7元／ＫVA,電度電價為0。６２3１元/度，功率因數(shù)調(diào)整電費（功率因數(shù)為0.7５月增加電費7．5％，功率因數(shù)為０.95月減少電費0。7５%）.根據(jù)工業(yè)電費計算公式:總電費＝基本電費+電度電費+功率因數(shù)調(diào)整電費電容器補償前:基本電費=１2850＊17＝21。85萬元電度電費＝24０0０00*０.６２３1＝150萬元功率因數(shù)調(diào)整電費=(21.8５＋１5０)＊7。５％＝12．８9萬元總電費１=21．85＋1５0+12。89＝185萬元電容器補償后：基本電費=１２8５０＊１７＝21。85萬元電度電費=2４0０00０*0。９5＊0。6２31=1４2萬元功率因數(shù)調(diào)整電費=(２１．85+１4２)＊（－０．75%)=-１．2３萬元總電費２=２１。8５+14２—1。23=１6３萬元那么每個月減少電費支出為：總電費1-總電費２=18５—16３=22萬元二、提高設(shè)備的利用率對于原有供電設(shè)備來講，在同樣有功功率下，因功率因數(shù)的提高,負荷電流減少，因此向負荷傳送功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)和導線等供配電設(shè)備都增加了功率儲備,從而滿足了負荷增長的需要;如果原網(wǎng)絡(luò)已趨于過載，由于功率因數(shù)的提高，輸送無功電流的減少，使系統(tǒng)不致于過載運行,從而發(fā)揮原有設(shè)備的潛力；對尚處于設(shè)計階段的新建企業(yè)來說則能降低設(shè)備容量,減少投資費用，在一定條件下，改善后的功率因數(shù)可以使所選變壓器容量降低。因此,使用無功補償不但減少初次投資費用，而且減少了運行后的基本電費.三、降低系統(tǒng)的能耗補償前后線路傳送的有功功率不變，P=IＵCOSφ,由于COSφ提高，補償后的電壓U2稍大于補償前電壓U1，為分析問題方便,可認為Ｕ2≈U1從而導出I1COSφ1＝I2ＣＯＳφ2。即I1/I2＝COSφ2/CＯＳφ1，這樣線損Ｐ減少的百分數(shù)為：ΔP％=（1—Ｉ２2／I１２)×100%=（１－COS