安科瑞 鮑靜君
1、概述
1.1 ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置介紹
ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4kV電網(wǎng)的無功功率自動(dòng)補(bǔ)償；它集無功補(bǔ)償、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)于一體，不但可以通過投切電容器組來補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗，提高功率因數(shù)，降低線損，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量；同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等電量參數(shù)。
1.2 無功補(bǔ)償?shù)闹匾?/p>
一般來說，使用無功補(bǔ)償裝置來提高功率因數(shù)的意義體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是可以減少輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如電機(jī)、變壓器等）的潛力。因?yàn)橛秒婋娖骺偸窃谝欢妷汉鸵欢ㄓ泄β氏鹿ぷ?，如果功率因?shù)較低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，輸電電流變大，導(dǎo)致線路損耗增加。此外，任何電力設(shè)備工作時(shí)總是工作在一定的額定電壓與額定電流內(nèi)，超過額定電壓值，會(huì)威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會(huì)使內(nèi)部溫升過高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對(duì)于一些發(fā)電設(shè)備而言，功率因數(shù)的提高能大大增加效率，例如：一臺(tái)發(fā)電機(jī)容量為1500kW，當(dāng)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0.6上升至0.8時(shí)，就可以使實(shí)際發(fā)電能力提高到3000kW。
1.3 無功補(bǔ)償?shù)男б?/p>
● 功率因數(shù)過低會(huì)受到電力部門的處罰甚至?xí)袛嗥髽I(yè)用電
高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電帶有負(fù)荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.90以上。其他100kVA （ kW ）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上。凡功率 因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶，電力部門會(huì)對(duì)其加收額外的電費(fèi)，即：力率電費(fèi)（罰款）。
● 電力系統(tǒng)缺乏無功功率時(shí)就會(huì)造成生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本變高
當(dāng)功率因數(shù)較低時(shí)，設(shè)備的電壓變化大，無功損耗也大，設(shè)備老化加速，容易造成設(shè)備使用壽命縮短，影響設(shè)備運(yùn)行。
● 降低變壓器及電氣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線損
線路傳送的視在功率不變，功率因數(shù)低將直接增加變壓器和傳輸線路的損耗，直接增加電力費(fèi)用支出。
1.4 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 7251.1-2013 《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分》
GB/T 14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》
GB/T 15543-2008 《電能質(zhì)量：三相電壓允許不平衡度 》
GB/T 18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓》
GB/T 15576-2008 《低壓無功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件》
2、產(chǎn)品介紹
2.1 工作原理
ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償。其原理為：ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置通過CT采集電流、電壓信號(hào)，通過無功補(bǔ)償控制器計(jì)算，計(jì)算出投切電容器的方案，通過無觸點(diǎn)開關(guān)控制各組電力電容器投切。如下圖所示：
2.2 型號(hào)說明
2.3 技術(shù)參數(shù)
2.4 產(chǎn)品特點(diǎn)
● 裝置柜體采用框架拼裝式結(jié)構(gòu)，表面噴塑或鈍化處理，外觀整潔美觀、耐老化、抗腐蝕、高壽命。
● 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊合理，模塊化設(shè)計(jì)，布線整齊大方，維護(hù)方便。
● 裝置柜體可獨(dú)立安裝或與其它柜體拼柜安裝。
● 多種補(bǔ)償形式：三相共補(bǔ)、三相分補(bǔ)、共補(bǔ)+分補(bǔ)三種形式。根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，兼顧補(bǔ)償效果和成本，合理選用補(bǔ)償形式。充分解決補(bǔ)償無功和三相不平衡之間以及三相分補(bǔ)和成本之間的矛盾。
● 使用串聯(lián)電抗器保護(hù)電容器，可根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)具體電網(wǎng)背景定制方案。
● 控制器具有多回路循環(huán)或編碼投切運(yùn)行方式，能有效地避免分組投切時(shí)個(gè)別電容投切過于頻繁的問題，實(shí)現(xiàn)控制。
● 具有數(shù)據(jù)采集功能和標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理。
● 采用無觸點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機(jī)制，更不會(huì)產(chǎn)生諧波注入，可靠性高。
● 具備電力參數(shù)監(jiān)測(cè)、采集和統(tǒng)計(jì)功能。
2.5 結(jié)構(gòu)與尺寸
3、產(chǎn)品應(yīng)用
3.1 應(yīng)用領(lǐng)域分析
在交流電力系統(tǒng)中，絕大多數(shù)負(fù)載都是感性負(fù)載。其產(chǎn)生的感性無功回流到電力系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)降低，系統(tǒng)的壓降增大電能損耗增大等問題。常見負(fù)載功率因數(shù)如下表：
常見負(fù)載功率因數(shù)表
由上表可以看出，感性負(fù)載十分常見。為了盡可能減少損失，供電部門會(huì)要求電力用戶必須盡可能減少無功消耗。而電力電容器對(duì)于感性負(fù)載有相反的影響，所以輸入適當(dāng)?shù)娜菪詿o功功率，不僅可以提高功率因數(shù)，提升系統(tǒng)電壓，而且能有效地減少系統(tǒng)電能損耗。所以，目前絕大多數(shù)用戶都在使用電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。
ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置廣泛應(yīng)用于電力、汽車、冶金、鐵道、石油、港口、輕工、機(jī)械制造、化工、造紙、紡織、煤炭、造船、通訊、建材、機(jī)場(chǎng)、大型場(chǎng)館、高層建筑等場(chǎng)所配電系統(tǒng)中，特別適用于電焊機(jī)、氣錘、注塑機(jī)、密煉機(jī)、中頻爐、軋機(jī)、起重機(jī)、電梯、行車等特別需要無功補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。
3.2 應(yīng)用方案
3.3 上圖示例
共補(bǔ)模塊： 分補(bǔ)模塊：
3.4 應(yīng)用案例
ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置使用在無功需求大，負(fù)載幅值和頻率波動(dòng)較小的場(chǎng)所。金屬冶煉行業(yè)負(fù)載主要為各類加熱爐，十分適合ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置的運(yùn)用。
山西某大型金屬加工企業(yè)主要以熔煉碳鋼、特種鋼為主要業(yè)務(wù)。廠內(nèi)使用了較大規(guī)模的中頻感應(yīng)加熱爐。
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，為客戶配置了ANSVC-600-380/B的無功補(bǔ)償裝置，其補(bǔ)償效果如下：
3.5 典型行業(yè)案例
工礦企業(yè)
工礦企業(yè)中使用了大量的機(jī)械，加工中使用了各種加熱爐都是會(huì)影響電網(wǎng)無功功率的重要因素，使用無功補(bǔ)償后，提高了功率因數(shù)，保證了企業(yè)效益。
機(jī)電設(shè)備
機(jī)電設(shè)備中使用了大量的電機(jī)、變壓器以及感性設(shè)備，使用無功補(bǔ)償能提高功率因數(shù)，減少了線路損耗，節(jié)約了成本。
房地產(chǎn)
居民小區(qū)中存在大量變頻空調(diào)以及加熱爐暖氣設(shè)備，使用無功補(bǔ)償設(shè)備能改善供電環(huán)境，提高供電效率，降低了供電變壓器及輸送回路的損耗
附錄：
注意：
以上數(shù)據(jù)為具體現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，相同行業(yè)負(fù)載情況不同，電流諧波總畸變率（THDi）也有所不同，以上THDi值僅作參考。
