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浅析ANSVC低压电容补偿柜的功能及其结构
发布时间:2019-01-23   点击次数:214次

  安科瑞 王长幸

  江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

  摘要:低压电容补偿柜也叫低压无功补偿装置SVC,工作原理是根据电网向用电设备提供的负载电流由有功电流和无功电流两部分组成,无功电流在电源和负载之间往复交换,大大占用电网,使供电设备的供电能力大大降低,使功率因数降低。就是用装置产生的容性无功电流快速、准确地跟踪抵消电网中的感性无功电流,从而提高功率因数,保证用电质量,提高供电设备的供电能力,并减小电路中的损耗。

  关键词:低压电容补偿柜;容性无功;功率因数

  引 言:一般来说,低压电容补偿柜由柜体、母线、隔离开关、投切开关、电容器、电抗器、熔断器、断路器、浪涌保护器、一次和二次导线、端子排、信号灯、功率因数自动补偿控制器、多功能电力仪表等组成。

  1、ANSVC低压电容补偿柜的功能及结构

图1-1 ANSVC低压电容补偿柜外部结构

图1-2 ANSVC低压电容补偿柜内部结构

  2、ANSVC低压电容补偿柜电路原理

  ① 一次原理

  安科瑞低压电容补偿柜采用模块化设计,整齐大方,维护方便,整洁美观,耐老化寿命高。具有三相共补、单相分补、共分混补三种形式。

  下面是电容补偿柜ANSVC-320-380/B(共补40kvar *5+分补40kvar *3)的模块一次回路和整柜一次主回路的电气原理图:

  图2-1 共补模块一次回路                          图2-2 分补模块一次回路

图2-3 整柜一次主回路

  电容补偿柜的作用是提高负载功率因数,降低无功功率,提高供电设备的效率;电容柜是否正常工作可通过功率因数控制器的读数判断,控制器读数如果在0.9左右可视为工作正常。合上刀熔开关,无功功率补偿控制器会根据进线柜电压和电流的相位差输出控制信号,控制投切开关的闭合和断开,从而控制电容器投入和切除。

  ② 二次电路的安装工艺

  使用剥线钳、剪刀、罗丝批、压接钳,适用套筒扳手、尖口钳、弯线钳、搭灯、活络扳手、电工刀。根据图纸,安装二次系统的仪表、信号灯、端子排等电气元件及其附件。

  按布置图粘贴元件标号,标号一般粘贴在该元件正中上部的金属构架上,个别情况元件上方不能粘贴标号时,可就近选择适当位置粘贴。

  根据图纸确定配线途径。按配线途径量线,正确落料(一般放长300~500mm),且两端做好记号或套上线号,即按配线途径进行敷设。导线的敷设应做到横平竖直,层次美观清晰,用扎带捆扎或用绕带绕扎。可将二次线敷设在专为配线用的塑料行线槽内,此时只需将导线整理清楚而毋需捆扎。

  安装接线按照先左后右、从上到下、由里到外、先难后易的接线原则进行接线。先接线模块,然后接线信号灯、多功能表、功率因数补偿控制器;完成以后进行捆扎线保持横平竖直转角为90度。端子排接线要留出一段线,每只端子上接线螺钉多接二根导线。

  3、主要元器件的作用分析

  1) QSA系列隔离开关熔断器组

  QSA系列隔离开关熔断器组是一种手动操作的负荷隔离开关及熔断器组合电器。适用于配电电路和电机电路中,作为手动不频繁操作的电源负荷开关、隔离和应急开关。并做电流负载和短路保护之用。开关具有机械和电气联锁,隔离距离大,并可在开关断开位置十分安全地更换熔断器。

  2) ARU2-40/385/3P+N浪涌保护器SPD

  浪涌保护器,也叫防雷器、避雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路、低压电气线路提供安全防护的电子装置。适用于交流50/60Hz,额定电压380V的供电系统或光伏系统,对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护,满足家庭住宅、第三产业及工业领域电涌保护的要求,具有相对相,相对地,相对中线,中线对地及其组合等保护模式。

  该器件用于保护电力系统电气设备的绝缘免遭大气过电压和操作过电压的损害,适合于配电箱或配电柜内。安装时可直接卡于导轨上,下部接地端子直接接地。保护通流量大,达到零残压,响应时间快,此外结构小巧,安装方便。

  3) ANBSMJ系列自愈式低压并联电容器

  自愈式低压并联电容器用于工频低压电力系统设备的功率因数校正。适用于常规就地补偿和集中补偿,能够减少无功损耗,改善电力系统的电能质量,提高供电系统的可靠性。

               图3-1 圆柱形                 图3-2 方形

  自愈式低压并联电容器为什么称之为自愈式电容,就是因为此类电容器本身具有自愈功能,就像我们人体受伤了能自愈一样。

  补偿电容连接的是相电源,这种补偿电容被击穿时并不会造成电容器直接短路,而是瞬间气化放电,而用其它电容一旦被击穿,将会造成相线与相线之间短路。这是由于自愈式低压并联电容器采用单层聚丙烯膜作为介质,表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。目前一般生产自愈式低压并联电容器使用Al金属化聚丙烯膜、Zn-Al(或Ag-Zn)金属化聚丙烯膜。当施加过高的电压时,聚丙烯膜电弱点被击穿,击穿点阻抗明显降低,流过的电流急剧增大,使金属化镀层产生高热,击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散,形成金属镀层空白区,击穿点自动恢复绝缘。因此,这种可以自动恢复的电容,即称为所谓的自愈式电容器。

  4) ANCKSG系列串联电抗器

  本系列抗谐波电抗器主要为0.4kV系统电力电容器配套,改善电力系统的功率因数。能有效抑制电网的高次谐波,减轻电容器由谐波引起的过载,防止谐波放大,对电容器的安全运行,改善网络电压波形,提高供电质址和电网安全经济运行起良好的作用。适用于3, 5, 7, 9次谐波负载的无功补偿及滤波作用。

  产品特点

  ① 本系列电抗器由矽钢片及高强度电磁线等精心加工而成,具有体积小,噪音低,损耗小,耐湿,阻烘等优良性能。

  ② 附有一组常闭温控开关,串联干本回路的控制电路中。当电抗器超温时(一般为120℃),断开回路,具有保护回路过载的功能。

  ③ 电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料,确保电抗器具有较高的品质因数和较低的温升,确保具有较好的抗谐波及滤波效果。

            图3-3 三相共补                 图3-4 单相分补

  5) 安科瑞AKH-0.66系列测量型电流互感器

图3-5 AKH-0.66系列测量型电流互感器

  该系列测量型电流互感器采用翻盖式设计,外形美观,接线方便。翻盖材料选用透明聚碳酸酯,能清楚看到二次引线接线情况。方圆组合孔型,既可穿越电缆,也可穿越汇流排,作为交流电流信号采集元件,一般与电气测量仪表配套使用。

  6) 安科瑞AFK系列低压复合开关

           图3-6 共补型AFK复合开关        图3-7 分补型AFK复合开关

  AFK系列低压复合开关是新一代低压无功补偿装置中电容器的投切开关,是一种智能化的环保节能型控制执行部件,是一种针对可控硅和交流接触器在低压无功补偿应用方面存在的先天不足而研制开发的新科技成果。

  AFK系列低压复合开关基本工作原理:将可控硅和磁保持继电器并联,由内部单片机控制,在投入和切除的瞬间由可控硅承担过零投切(电压过零时刻投入,电流过零时刻切除),可控硅导通时间很短(不产生发热),之后转换为磁保持继电器接通运行。

  因此,它具有可控硅TSC开关过零投切无涌流的优点,又有交流接触器运行无功耗的长处,可避免可控硅运行发热和接触器投切时有火花的缺点。特别是,由于磁保持继电器在吸合与断开的瞬间都没有涌流和火花,所以,它的电气寿命远高于设计寿命,机械寿命可达百万次,可以保证长期运行,是一种比较理想的投切开关。

  7) ARC系列液晶显示型功率因数自动补偿控制器

图3-8 ARC功率因数自动补偿控制器

  ARC液晶显示功率因数自动补偿控制器采用高性能MCU为核心,配以高精度的电量专用芯片,是以无功功率为取样物理量的补偿器。该控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。先进独特的自适应功能保证了电力电容的使用安全,真正实现了电容补偿柜的自动稳定投切,有效改善电网的功率因素,是低压配电系统补偿无功功率的理想控制器。

  表3-1 ARC功率因数自动补偿控制器选型表

① 信号采样端定义

② 安装示意图

  推入已开孔的柜体面板中         将固定件卡进侧面卡槽中             拧紧螺丝

  ③ 接线示意图

  4、结束语

  综上所述,无功补偿是一项建设性的技术措施,对电网安全、、经济运行有着重要的作用。安科瑞低压电容补偿柜采用了国内一系列先进的技术和新的元器件,集无功补偿、电网的监测于一体,不但可以通过投切电容器组来补偿电网中的无功损耗,提高功率因数,降低线损,提高电网的负载能力和供电质量;同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等运行数据,为客户创造价值。

  江苏安科瑞电器制造有限公司王长幸 地址:江苏省江阴市南闸镇东盟路5号

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