|
出品｜正尔科技 撰写｜三不娃娃 这一期微课堂的主旨是《低压无功补偿方案选择》，以下是整理出来的视频： 具体细节还是建议进入上期微课回放，链接——低压无功补偿方案选择 适应人群： 甲方信任您的销售服务，具备甲方推荐元件能力的成套企业项目经理； 甲方信任您的销售服务，想给甲方更多品牌选择的断路器或电力仪表销售精英； 甲方信任您的销售服务，您公司品牌不能满足甲方要求的电能质量产品销售精英； 销售入门：低压无功补偿方案选择 课堂互动： 课堂内容： 无功补偿——场景 正常情况用电：从电网里获得有功和无功的这两种功率，然后在电网供到用户的中间有一个端口，这个端口有个考核——考核功率因素这个指标。这个指标跟无功是有关系的，从电网里获得的功率大，电网考核获得的无功就越大，所导致的功率因素这一指标就会低，电费里就会出现惩罚性的收费，所以需要提高功率因素。 解决方法 方法：第三方设备为用电设备提供无功功率，负载就可以不从电网里获得大部分的无功。 第三方无功率设备 目前在400v的低压中，目前无功补偿常见的有两类，一类是电容器为基础的无功补偿柜。 另一大类是区别于电容器的静止无功补偿。它们方法和基本原理是不一样的。 电容器为基础的无功补偿设备 以电容器为基础的，为负载提供无功的设备。 先引入一个基础的概念，无功补偿柜输出的步长。每一台无功补偿柜都由无数个补偿支路构成，特点是每投一个支路就会增加一个容量，（假设有6个支路，每个支路50kVar，每增加一个50kVar就会增加一个50的容量，50kVar这就是步长）步长会影响到整柜无功补偿输出的精度。 一个案例深入了解步长—— 例300kVar的无功补偿柜为例，支路方案设计比较： 比较上面的支路数和步长，步长会影响支路；步长和支路数中寻找一个优的方案。小容量会导致支路增加，大的容量会导致步长增长；然而步长会影响到整柜无功补偿输出的精度，空间所能安装的支路数又是有限的，解决这一矛盾，就有了方案3、4这两种大容量和小容量的步长结合。从输出步长上来看，方案四是最小的，它的步长是25kVar，支路数控制的也相对较小，补偿效果更佳。 小结：步长会影响到整柜无功补偿输出的精度；而支路数与补偿柜的空间相关，支路数越多，空间就越紧张；不管怎么设计方案，一定脱离不了无功补偿支路的数量，和每一个补偿支路的容量的设计，所以，掌握一点——步长小的同时尽量减少支路数量。 电容器的选择 核心原件——电容器的选择。不同的电容器、它的单支电容器的容量是不同的。实际中也经常碰到，比如无功补偿支路的容量设计是50kVar，圆柱形的一般单支容量做不到50kVar，所以要选择两只电容器来并接，所以如果单一无功补偿的支路容量较大，可以用多支电容器并接使用。（此时电抗器是否用多支?不需要。） 电容器的选择同时还要关注无功补偿柜应用的环境。用户要买无功补偿时，首先要想到它使用的场合，背景谐波的含量是否严重，这涉及到与电容器相匹配的电抗器参数的选择，同时电抗器参数的选择又会影响电容器电压的选择，电容器电压的参数的选择又要校验整个无功补偿柜输出容量的值，这些是相互联系的，缺一不可。 电抗器的选择 选择电容器在应用时，在无功补偿方案，一定要考虑涌流的限制方案。无功补偿支路串上的电抗器，是有两个作用的，一个抑制谐波，一个抑制涌流。如果现场对于这两个应用都不需要的情况，可以不需要电抗。大部分这种情况下是通过投切开关来解决涌流的问题。 现在我们讨论假如需要电抗的情况下：电抗具有抑制涌流、抑制谐波的作用。如果只考虑涌流的情况，用小的电抗就可以，一般建议选择不大于1％的电抗率；如果背景谐波较严重，以3次5次及以上的，根据谐波次数的主要情况，如果5次以上建议7％的电抗，如果3次及以上建议选择电抗率14％以上的电抗。 小结：常规的销售的朋友只要记住这是常用的方案，用户就要考虑这方面，因为你会发现不同的厂家提供的方案是不一样的，因为以五次谐波为例，你的电抗率一定大于5²之一，就是大于4％，比如6％的就也一样可以用。 电抗器的选择除了电抗率还有其他的参数，选择的标准可以参照上堂课内容，比如材质、噪音…… 投切开关的选择 第三个重要的原件——投切开关。 投切开关里包含三类：电容器投切接触晶闸管开关、复合开关。
不同的投切开关他的响应速度是不一样的。可控硅开关投切速度最快，接触器的响应速度是最慢的。不同的投切开关会影响电容器的涌流，以可控硅为基础的投切开关限制涌流是最小的，在3％以内，接触器是20％以内。 不同投切开关会导致造价成本的差异。从价格最优角度上来讲接触器是最优的，可控硅是最贵，从效果上接触器是最差的，如果是要对涌流的一直效果，接触器是最差的，如果现场负载变化非常大，对无功的需求变化是非常大，需要无功补偿需求能够跟得上无功补偿的变化，这时可控硅是最优的。 小结：价格是不一样，一般来讲接触器是最便宜，可控硅是最贵；但又希望开关快速投切，所以只要讨论无功补偿方案，一定要考虑现场负载情况和应用场景。 晶闸管开关投切的电容器 有人会问，你们做TSC吗？TSC——晶闸管开关投切的电容器。不管听到的词语多陌生，都脱离不了一个基本的原理，用电容去做负载需要的无功，选择合适的投切开关去构建无功补偿支路。 控制器 电容、电抗、投切开关，再就是熔断器——支路的保护元件的选择，但是对于无功补偿整柜来说，控制器的选择也很重要。作为无功补偿的核心件，如果控制器选择不合理，也会导致无功补偿系统系统输出特性不好。
例：如果无功补偿支路是大容量支路和小容量支路混用的方案，控制器一定要支持这种方案、市面上不可能所有厂家都百分之百的支持，仍然有少部分的不支持这个方案。 小结：把握几个点：一、控制器的控制方案必须要以整个无功补偿柜相匹配。就是说如果柜子里面是三相共补的方案，那控制器要支持三相共补就可以了；如果是混合补偿的方案，就是我们常说的既有三相共补也有分补的方案的时候，控制器必要能够支持这种方案。 二、控制器的输出接点的形式，一定要与你的投切开关相匹配。 三、控制器输出的路数要与无功补偿柜的支路数要匹配。对于支路数与无功补偿的控制器的匹配问题：一般单柜都不会出现问题；如果碰到无功补偿柜是两台三台并柜的情况，那一台控制器的输出接点数就不够用了，这时候就要考虑到它的输出接点的扩容。扩容的方案根据不同的供应商所提供的无功补偿器的特性是不一样的，比如说，有的控制器的支路数控制输出是可以直接扩展的；二、由多个控制器并机使用，又有两种实现形式，其中一种是，从机，就是虽然有两个控制器在一起使用，但是两个控制器只有一个控制器是作为大脑来，另外一个控制器只是作为接点扩展来使用；还有，就是两个控制器，本身两个都是大脑各干各的活，只是通过一些参数设计的匹配或者是接线形式的匹配，然后让两个控制器实现相对比较好的配合工作。方案优劣各厂家不一样。我比较推荐第二种，即使是在多台控制器并用的时候，希望只有一个控制器作为大脑，另外一个只是作为接点，输出就可以了。这个方案的优势，只有一个大脑在思考问题，剩下的只是执行，可以避免多个大脑同时思考问题出现冲突， 无功补偿柜的散热 经常我们会碰到最多问题是什么呢？用户说，我这个系统变压器下面要补偿500kVar的无功，但是柜子要装几个呢？一个柜子能不能装得下？还有就是设计师朋友，经常会问，我这里呢，就够摆一个一米宽的柜子，我这里到底能装多少容量的电容电抗？ 小结：能放下多少是受两个因素的影响，元件放进去的基本安全距离和留出基本的维护空间；要放得下，维护要方便。 另外无功补偿柜还有一个问题，原件选择完后还要设计散热。还有第二个问题，散热系统要设计合理，因为电容和电抗放在整柜里，电容器对热很敏感，所以热的温度过高会减小寿命。
智能电容器 电容、电抗、投切开关和保护元件被集成到一个装置里面，即智能电容器。 能做到对无功补偿支路的在线监视，可以根据用户对无功补偿系统的需求来选择不同的产品，能够对无功补偿的每一个支路都实现完整的监视。
电容和电抗的匹配 电容和电抗是匹配使用的，选型也希望一起选型。一起匹配时叫电容电抗器的组件，设计的角度可以把它们圈起来单独的标注。
电抗的作用滤波和抑制谐波： 电抗串在一起的应用方案，不仅仅用在无功补偿领域，同时也用在滤波的领域。而且大家会发现一个问题，就是很多无功补偿的厂家，他们的产品，为什么叫滤波组件不叫补偿组件，还有就是以5次谐波为主的时候推荐百分之7的电抗率，怎么计算的？ 接下来大家看一组图——
表格，在电抗率不同的情况下，谐波的值。 表格中最下面的一行，是假设电容器容量与系统的容量比——Qc|Ssc=0.004，背景谐波是三次的谐波的情况下，不同的电抗率接入的时候流入系统和流过电容的谐波的变化情况。如果电抗率是百分之6时整个谐波的比大概占到9％；电抗率是8％时，电抗率是10％时，流入电容器容量为1的情况就是谐波全部流入电容了，是理论基础上的完全滤波。这个通路的阻碍是最小的，电抗率在这个时候刘如电容的谐波又会减少。 以上分析，得出—— 如果只是从抑制谐波这一方面，我们希望电抗率大；但是，电抗率越大，它对电容器的端电压的产生又会更高，意味着选择电容器的额定电压要求越高。电容器额定电压越高的情况下，选择的相同额定电压的电容器的降容就会越厉害。针对这一矛盾，所以电抗率不能无限加大，也不能选择更低。这样就得出了我一直推荐的参数。在5次谐波背景的情况下推荐7％的电抗率，三次谐波的背景的情况下，推荐14％，关键看考虑角度。 但对销售人员和用户和技术来说，只需知道选择电抗率，如果背景谐波是以3次为主，电抗率必须大于3²分之一。如果是以5次为主，这是大于5²分之一，所以也有人用百分之6和百分之12的参数，所以都是可以的，只是方案不一样。 智能电容器 电容、电抗、投切开关和保护元件被集成到一个装置里面，即智能电容器。 能做到对无功补偿支路的在线监视，可以根据用户对无功补偿系统的需求来选择不同的产品，能够对无功补偿的每一个支路都实现完整的监视。
SVG 常规无功补偿柜存在的问题：第一，步长的问题，因为无功补偿柜由支路构成，不管怎么分解支路，无论做的多小，都有步长的问题，步长设计不合理，会导致无功补偿系统的补偿效果不佳；二、是响应速度，用TSC无功补偿，用晶闸管开关构成的无功补偿柜的相应速度是可以很快的，但是这个速度在很多场合依然不能满足的，因为还有很多更快的变化的负载情况，尤其在汽车的生产制造，在点焊接大量应用的场合，这时候在常规的无功补偿方案在响应速度上是有缺陷的；三、电容器构成的无功补偿柜是感性无功，消耗感性无功就补偿感性无功，但是大部分消耗容性无功时，补偿的也是感性无功，这也是一种缺陷。 这时候为了更灵活的应用就有新的产品的产生——SVG，它脱离了电容器的基础的原理，能解决的问题，没有步长，假设需要300kVar的无功补偿设备，它只需要300的SVG设备，他可以满足负载无功的一个范围的需求，从0到300kVar都可以输出。
选择SVG时要注意一个主流的方向，模块化的设计和非模块化设设计。现在主流化的是模块化设计的优势：对用户来讲，维护方便，可靠性更高，使用起来更简单，更换更简单，未来扩容方便，只需要单一模块坏了只需更换某一个坏了的模块，而原来的无功补偿柜，如果要扩容可能需要另外找安装空间了，这是非常不合理的。
SVG的选择需要知道的另外参数，比如——
电容器混合SVG的应用方案
SVG让我们的补偿方案更简单，两者是互有优缺点的，所以就有混合的应用方案。用电容器就有步长的问题，如果没有办法解决，可以用SVG，此时假设300kVar设计50的SVG，250kVar的电容。 当然，现实中有的是假配合，SVG、电容装在一个柜子里很多是两个系统独立运行的，只是装在一个柜子了。这种配合性是不好的，此时SVG先补偿，无功补偿电容后补偿。还有一种独立的控制，我们希望SVG和电容只有一个大脑，控制输出是选择用SVG还是电容，所以得搞明白两者的配合关系。 SVG和电容电抗的混用，可以解决常规的无功补偿的线性问题，还有比如从经济的角度更优，未来市场一定有优势的。
电气工业平台|正尔科技 正尔科技致力于电气工业平台的建设，服务万家分销商和百家制造商，实现销售端和生产制造、研发的扁平对接，并促进行业的健康有序发展 |
|
|
来自： starringtoklte > 《电能质量相关》
