摘要： 隨著人們對電能質(zhì)量與治理日益增長的需求，人們對電網(wǎng)電能治理的要求越來越高。對于高等院校來說，想要安全穩(wěn)定的電網(wǎng)，就需要解決電網(wǎng)的電能治理問題，對高校不同區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行評估，相應(yīng)的問題提出相應(yīng)解決措施。ANSVC無功補(bǔ)償裝置對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保障高校用電質(zhì)量和科學(xué)實(shí)驗的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

　　關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量，高等院校，SVC，無功補(bǔ)償

　　0：概述

　　高等院校中的電網(wǎng)功率因數(shù)普遍偏低，會導(dǎo)致?lián)p耗增加、輸送容量減少、電網(wǎng)電壓偏移，影響教學(xué)樓日常用電、實(shí)驗室設(shè)備壽命縮短。安裝ANSVC無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，可將功率因數(shù)提高到0.95，改善電壓波動、閃變等狀況。普通電容器組經(jīng)濟(jì)效益高、維護(hù)簡便、自身損耗小，可以快速地保障高校的電能質(zhì)量。

　　高等院校中負(fù)載多為照明、空調(diào)、教學(xué)設(shè)備、宿舍樓用電、教師公寓用電等，由三相負(fù)載、單相負(fù)載組合而成，其主要產(chǎn)生3、5、7次諧波，電網(wǎng)中的變壓器既傳輸有功也傳輸無功，但無功在電網(wǎng)流入流出過程中會有損耗，因而功率因數(shù)下降，會引起負(fù)載工作異常、電費(fèi)罰款較多。所以要選擇ANSVC無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，節(jié)約成本。

　　ANSVC 在出廠前已經(jīng)經(jīng)過測試和檢查，并根據(jù)安全運(yùn)輸?shù)囊筮M(jìn)行運(yùn)輸準(zhǔn)備，但在長途運(yùn)輸過程中，ANSVC 上固定零件仍有可能由于振動顛簸等原因而松動，因此收到該設(shè)備后，請進(jìn)行如下檢查：

　　a) 檢查運(yùn)輸?shù)陌b箱有無損壞，如果發(fā)現(xiàn)任何損壞，則要求運(yùn)輸代理檢查運(yùn)輸情況并在運(yùn)輸接收單上記錄損壞情況;

　　b) 如果包裝箱沒有明顯損壞，拆卸包裝箱時，應(yīng)盡量小心，如果使用杠、錘等工具來拆除包裝箱時，注意不要損壞設(shè)備;

　　c) 檢查設(shè)備有無外部損壞，如面板擦傷、掉漆、凹陷等，檢查有無元器件和連線松動。如運(yùn)輸有損傷應(yīng)要求索賠，在索賠過程中需要協(xié)助，請聯(lián)系本公司。

　　啟動前的準(zhǔn)備工作

　　1)安裝檢查

　　a)檢查 ANSVC 機(jī)柜是否安裝平穩(wěn);

　　b)檢查 ANSVC 的安裝電纜及電流互感器的電流采樣線是否牢固;

　　c)檢查機(jī)柜及電流互感器的接地線是否正確、牢固;

　　d)檢查表計是否有連接線脫落。

　　2)相序檢查

　　輸入電壓是正相序(A 相 → B 相 → C 相 →A 相)連接，錯相會造成 ANSVC不能正常運(yùn)行!檢查相序辦法：檢查主電路接線，確保 ANSVC 的相序與電網(wǎng)相序一致。

　　3)互感器檢查

　　互感器的接線錯誤是導(dǎo)致 ANSVC 不能正常運(yùn)行的主要原因之一! 互感器接線的相序和主電路相序一致，互感器的 P1 面始終指向電網(wǎng)側(cè)，P2 面始終指向負(fù)載側(cè)。

　　1：項目概述：

　　南京某高等院校信息技術(shù)科研樓改造項目，該項目建筑樓層10層，高低壓配電室建設(shè)于2012年，低壓電力電容采用的是傳統(tǒng)電容，現(xiàn)使用年限已到，低壓電力電容老化嚴(yán)重，部分電容已經(jīng)出現(xiàn)變形，電容老化易引起爆炸，造成安全事故，影響用電安全，也會造成功率因數(shù)偏低，電能質(zhì)量差。

　　為了確保用電安全，排除安全隱患，保證配電室用電設(shè)備和配電設(shè)備正常運(yùn)行，現(xiàn)將對配電室低壓電容器、電抗器、投切開關(guān)、功率因數(shù)控制器等電容設(shè)備進(jìn)行改造。改造后要求每臺無功補(bǔ)償柜補(bǔ)償后的功率因數(shù)大于0.95要求的功率因數(shù)，系統(tǒng)內(nèi)諧波小于5%。提高電能質(zhì)量，可確保電容補(bǔ)償設(shè)備正常運(yùn)行，低壓電力電容改造重在強(qiáng)調(diào)改造后補(bǔ)償?shù)陌踩裕煽啃裕蛪弘娙菖浔妊a(bǔ)償量占變壓器總?cè)萘?20%-30%)的比例，同時改造后電容補(bǔ)償要求實(shí)用性與智能性，改造后的功率因數(shù)控制器具有RS485標(biāo)準(zhǔn)接口，支持Modbus標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，可方便接入電力監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺，可進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，在線巡檢及數(shù)據(jù)管理，也可對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測與預(yù)警。

　　圖1 改造前配電室現(xiàn)場圖片

　　2：解決方案

　　高校中的既有三相負(fù)載又有單相負(fù)載，選擇共補(bǔ)電容器和分補(bǔ)電容器進(jìn)行混合補(bǔ)償，而系統(tǒng)中的3、5、7次諧波會引起電容器壽命縮短或直接鼓包損壞，所以選擇14%電抗率的電抗器來保護(hù)電容器，安裝ANSVC無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償，可以提高電能質(zhì)量，保護(hù)設(shè)備，節(jié)省開支。

　　ANSVC 低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個供電系統(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，通過無功補(bǔ)償控制器計算，計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。

　　圖2 二次接線圖紙

　　根據(jù)二次接線圖紙?zhí)峁┑男畔ⅲ簡喂裱b機(jī)容量為200kvar，分補(bǔ)占總?cè)萘康?0%，電抗率14%，選擇適當(dāng)?shù)呐渲梅桨福?200kvar=共補(bǔ)(40kvar*3)+分補(bǔ)(30kvar*2+20kvar)

　　2.1產(chǎn)品特點(diǎn)

　　1)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。

　　2)結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，布線整齊大方，維護(hù)方便。

　　?3)裝置柜體可獨(dú)立安裝或與其它柜體拼柜安裝。

　　4)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。

　　5)使用串聯(lián)電抗器保護(hù)電容器，可根據(jù)用戶現(xiàn)場具體電網(wǎng)背景定制方案。

　　6)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個別電容投切過于頻繁的問題。

　　7)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)時監(jiān)測和計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理。

　　8)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)制可靠性高。

　　9)具備電力參數(shù)監(jiān)測、采集和統(tǒng)計功能。

　　3：ANSVC無功補(bǔ)償裝置

　　3.1 概述

　　ANSVC無功補(bǔ)償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4KV的系統(tǒng)中，集無功補(bǔ)償、電網(wǎng)監(jiān)測于一體，不但可以通過投切電容器來補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗，提高功率因數(shù)，降低損耗，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量，同時還能夠?qū)崟r監(jiān)測電網(wǎng)的三相電壓、電流、功率因數(shù)等電量參數(shù)。ANSVC無功補(bǔ)償裝置由電容器、電抗器、投切開關(guān)、控制器等散件組成。

　　3.2 ANBSMJ自愈式并聯(lián)電容器

　　電容器采用自愈式并聯(lián)電容器，自愈式在擊穿后可以進(jìn)行自我恢復(fù)，工作狀態(tài)下?lián)p耗小，并聯(lián)式電容器即使損壞也不會影響電網(wǎng)的正常使用。電容器從外形上分為圓形(圖1)和方形(圖2)，功能上分為共補(bǔ)電容和分補(bǔ)電容(圖3)

　　圖3 圓形電容

　　圖4方形電容器

　　圖5共補(bǔ)分補(bǔ)電容器上圖示例

　　3.3 ANCK串聯(lián)電抗器

　　ANCK系列串聯(lián)電抗器與ANBSMJ系列自愈式低壓并聯(lián)電容器配套使用，主要用于提高0.4KV電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，抑電網(wǎng)的高次諧波，減輕電容器由諧波引起的過載，防止諧波過大，對電容器的安全運(yùn)行，改善網(wǎng)絡(luò)電壓波形，提高供電質(zhì)量和電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起良好作用，適用于3、5、7、9次諧波負(fù)載的無功補(bǔ)償。ANCK采用銅或鋁繞組，電抗分為共補(bǔ)電抗(圖4)和分補(bǔ)電抗(圖5)，電抗率分為7%或14%

　　圖6 共補(bǔ)電抗

　　圖7 分補(bǔ)電抗

　　3.4 AFK投切開關(guān)

　　AFK系列投切開關(guān)是低壓無功補(bǔ)償裝置中，用于投切電容器的產(chǎn)品。其基本工作原理是在控制器發(fā)出投入或切除指令后，投切開關(guān)閉合或斷開，將無功補(bǔ)償支路與系統(tǒng)連接或中斷，實(shí)現(xiàn)過零投切，投切過程無過壓、電弧等現(xiàn)象，響應(yīng)時間快，可頻繁投切。投切開關(guān)分為復(fù)合開關(guān)(圖6)和晶閘管開關(guān)(圖7)。

　　圖8 復(fù)合開關(guān)圖

　　圖9 晶閘管開關(guān)

　　3.5 ARC控制器

　　ARC功率因數(shù)補(bǔ)償控制器采用高性能MCU為核心，配以高精度的電量專用芯片，是以功率因數(shù)為取樣物理量的補(bǔ)償器，改控制器能可靠地運(yùn)行在大諧波、非正弦電流、強(qiáng)干擾等任何惡劣電網(wǎng)環(huán)境下。自適應(yīng)功能保證了電力電容的使用安全，實(shí)現(xiàn)了電容補(bǔ)償柜的自動穩(wěn)定投切，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，是低壓配電系統(tǒng)補(bǔ)償無功功率的理想控制器。

　　產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：缺相保護(hù)、過溫保護(hù)、過壓欠壓保護(hù)、電壓電流諧波保護(hù)、多種編碼投切、補(bǔ)償方式多樣化。

　　ARC控制器外形尺寸：144*144

　　開孔尺寸：138*138

　　圖10 控制器外形

　　圖11 控制器尺寸

　　3.6 技術(shù)參數(shù)

　　3.7 接線方式

　　4 結(jié)語

　　ANSVC無功補(bǔ)償裝置在該項目中長期投入運(yùn)行，安全可靠，取得國家檢驗機(jī)構(gòu)頒發(fā)的帶有CMA、CAL、ilac-MRA、CNAS等認(rèn)證資質(zhì)的型式試驗報告，售后服務(wù)有保障。既能補(bǔ)償系統(tǒng)中的無功需量，也能實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)中的各項參數(shù)，方便快捷地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行統(tǒng)一管理，使整個配電工程實(shí)現(xiàn)了綜合自動化。

　　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、大型場館、高層建筑等場所配電系統(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)膱龊稀?/p>

　　5 維護(hù)

　　ANSVC 現(xiàn)場運(yùn)行時免維護(hù)，現(xiàn)場維護(hù)只能由合格的服務(wù)人員進(jìn)行，并只限于設(shè)備及其部件的清潔和檢查，所有的服務(wù)和維修工作應(yīng)由安科瑞電氣股份有限公司的服務(wù)技術(shù)人員或合格電氣技術(shù)人員來進(jìn)行。

　　5.1 日常維護(hù)

　　a) 檢查主斷路器或主隔離開關(guān)及各個熔斷器;

　　b) 檢查所有電力接駁點(diǎn)的松緊;

　　c) 檢查周邊溫度;

　　d) 檢查設(shè)備通風(fēng)情況，清理風(fēng)扇網(wǎng)罩上的積塵。

　　5.2 定期維護(hù)

　　每半年或更頻繁些，應(yīng)按以下步驟清潔和檢查 ANSVC 設(shè)備。

　　a) 檢查主進(jìn)線有無松動現(xiàn)象;

　　b) 檢查電氣和機(jī)械連接牢固性;

　　c) 檢查所有導(dǎo)線有無各種原因引起的損傷現(xiàn)象;

　　d) 檢查表計顯示有無異常;

　　e) 檢查風(fēng)機(jī)工作是否正常;

　　f) 檢查完畢后，接通電源;

作者介紹：黃飛蓉，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲充等研發(fā)與應(yīng)用；

產(chǎn)品推薦：導(dǎo)軌式直流電能表；直流霍爾傳感器；多用戶預(yù)付費(fèi)電能表