智能電容器

一、產(chǎn)品概述

  目前，電力電子設(shè)備的應(yīng)用日趨普遍，所有這些非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的諧波，它可以導(dǎo)

  致電能浪費、降低系統(tǒng)容量、加速設(shè)備老化、降低生產(chǎn)率、配電系統(tǒng)本身或連接在該系統(tǒng)上的

  其他設(shè)備發(fā)生故障。

  目前，諧波治理的方式主要包括有源電力濾波、無源電力濾波等。

  在諧波嚴(yán)重的場合，調(diào)諧式濾波電容器是對諧波的解決方案之一。我公司開發(fā)的HTX系

  列抗諧型智能電力電容器系列產(chǎn)品，采用微電子軟硬件技術(shù)、微型傳感器技術(shù)、微型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

  和電器制造技術(shù)等最新技術(shù)成果，將其智能化，實現(xiàn)低壓無功補償功能和使其能夠可靠工作、

  使其方便的零投切、保護(hù)、測量、信號、聯(lián)機等系列功能，是低壓無功自動補償濾波技術(shù)的重

  大突破，主要應(yīng)用于諧波十分嚴(yán)重場合的無功補償，能夠可靠運行，不會產(chǎn)生諧振，對諧波無

  放大作用，并在一定程度上有吸收消除諧波的功能。其中串接7％電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧

  波為5次的電氣環(huán)境，串接14％電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧波為3次的電氣環(huán)境。

  產(chǎn)品主要適用于化工、建材、造紙、紡織、煤炭、電力、電信、鋁業(yè)、船運港口、煙草、

  釀酒、汽車制造、精密電子、精密機械等工業(yè)領(lǐng)域。

  二、產(chǎn)品工作原理

  產(chǎn)品由智能組件，零投切開關(guān)，電流取樣，溫度取樣，干式串聯(lián)電抗器和低壓濾波電力電容器等元部件組成。

  下圖是產(chǎn)品系列中分相補償方式產(chǎn)品的工作原理框圖。

  三、產(chǎn)品主要功能與特點

  1、產(chǎn)品主要有以下幾種功能

  ■.抑制諧波功能：有效抑制高次諧波和涌流。

  ■.同步投切功能：響應(yīng)時間快，可實現(xiàn)動態(tài)跟蹤，并準(zhǔn)確在電流電壓為零時投切，受諧波影響小。

  ■.分相補償功能：使三相無功不平衡得到良好補償。

  ■.測量功能：配電電壓、電流、無功功率、功率因數(shù)測量、CT相位與變比自動測量、校正。

  ■.保護(hù)功能：過流、過壓、欠壓、過溫、斷相、三相不平衡保護(hù)，當(dāng)電容器溫度超過65度，整機退運，提高使用壽命。

  ■.信號功能：電容器的投切狀態(tài)，過欠補狀態(tài)、過欠壓狀態(tài)信號；保護(hù)動作類型、自診斷故障類型信號。

  ■.通信功能：電容器和控制器之間采用RS-485通信聯(lián)結(jié)，便于采樣數(shù)據(jù)上傳及與外設(shè)監(jiān)控終端進(jìn)行信息交換，構(gòu)

  .....成系統(tǒng)工作。

  ■.智能網(wǎng)絡(luò)控制：可自動檢測及跟蹤系統(tǒng)無功的變化，自動投切電容器組。

  ■.故障自診斷功能，電容器智能控制元件能對本體各相運行參數(shù)進(jìn)行自診斷，一旦出現(xiàn)自檢故障，整機快速響應(yīng)，

  .....退出運行。

  2、 產(chǎn)品的主要特點

  ■.采用高品質(zhì)工業(yè)型低壓濾波電力電容器，安全性高；

  ■.采用同步開關(guān)技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)，性能穩(wěn)定可靠；

  ■.采用閉環(huán)電路，磁路不飽和，無能源消耗，無電磁輻射；

  ■.采用特殊技術(shù)與工藝，能有效抑制高次諧波和涌流，抑制3～13次以上諧波效果明顯；

  ■.模塊化結(jié)構(gòu)，組合靈活，擴容方便，安裝簡單，便于維護(hù)；

  ■.智能網(wǎng)絡(luò)，485通訊接口可以接入后臺計算機，進(jìn)行配電綜合管理；

  ■.采用分散控制模式，100萬次無故障投切，高可靠性；

  ■.界面中文顯示，操作簡單，維護(hù)方便，利于現(xiàn)場故障查找；

  ■.內(nèi)加SH防暴器及溫控裝置，提高嚴(yán)重諧波場合下運行可靠度；

  ■.節(jié)能效果顯著，有效提高功率因數(shù)，降低電能消耗，改善電能質(zhì)量。

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  四、產(chǎn)品在成套柜中的應(yīng)用

  1、低壓成套柜中的應(yīng)用

  產(chǎn)品在柜體中積木式組裝，如下圖所示，具有電容器零投切等優(yōu)異功能以及結(jié)構(gòu)簡潔、同樣柜體可裝更多電容量、生產(chǎn)簡易、容量可調(diào)整性好、運行維護(hù)方便等特點。

 

  五、產(chǎn)品型號

  1、抗諧型低壓智能電力電容器產(chǎn)品型號如下圖，表明產(chǎn)品種類

  示例一：HTXG-40／480-7，表示三相共補抗諧波智能電力電容器，容量為40kvar，電容額定電壓為480V，內(nèi)部串7％電

  抗器。

  示例二：HTXF-20／280-7，表示分相補償抗諧波智能電力電容器，容量為20kvar，電容器額定電壓為280V，內(nèi)部串7％

  電抗器。

  額定電壓一般三相補償方式取480V或525V，分相補償方式取280V或300V，可靠性較高。

  2、 產(chǎn)品型號表

  ■.常用型號表(三相480V或525V；分相280V或300V：串7％或14％電抗器)

 

  六、產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)

  1、 環(huán)境條件

  ■.環(huán)境溫度：-40～40℃

  ■.相對濕度：40℃，20～90%

  ■.海拔高度：≤2000m

  2、電源條件

  ■.額定電壓：～220V/380V

  ■.電壓偏差：±20%

  ■.工頻頻率：48.5～51.5Hz

  ■.功率消耗：＜0.5W（切除電容器時）

  3、 電氣安全

  電氣間隙與爬電距離、絕緣強度、安全防護(hù)、短路強度、采用與控制電路防護(hù)均符合中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

  DL／T842—2003《壓低并聯(lián)電容器裝置使用條件》中對應(yīng)條款要求。

  4、 測量誤差

  ■..電壓：≤0.5％(在80～120％額定電壓范圍內(nèi))

  補償方式 產(chǎn)品類別 容量（Kvar） 規(guī)格型號

  三相補償

  抗諧波智

  能電容器

  40

  H TXG -□□/□□□-□

  30

  20

  10

  分相補償

  抗諧波智

  能電容器

  20

  H TXF-□□/□□□-□

  10

  產(chǎn)品型號圖

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  ■.電流：≤1％

  ■.溫度：±1℃

  5、 保護(hù)誤差

  ■.電壓：≤0.5％(在80～120％額定電壓范圍內(nèi))

  ■.電流：≤1％

  ■.溫度：±1℃

  6、無功補償參數(shù)

  ■.電容器投切間隔：＞10S

  ■.無功容量：單臺≤40kvar(三相)、≤20kvar(分相)；

  ■.聯(lián)機：≤32臺

  7、 可靠性參數(shù)

  ■.控制準(zhǔn)確率：100％

  ■.控制容許次數(shù)：100萬次

  ■.電容器容量運行時間衰減率：≤1%／年

  ■.電容器容量投切衰減率：≤0.1%／萬次

  ■.年故障率：≤0.1%

  8、 機械參數(shù)及安裝

  ■.重量：35kg（40kvar）

  ■.固定安裝尺寸見圖

  ■.注：規(guī)格不同產(chǎn)品的質(zhì)量不同，外形尺寸、固定孔間距、固定孔尺寸相同。

 

  七、普通產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用方案

  1、 產(chǎn)品電氣符號

  根據(jù)GB5465.1、GB5465.2和GB5094、GB7159確定HTX系抗諧型低壓智能電力電容器在一次系統(tǒng)圖中的圖形符號如下圖所示，文字符號為“CG”和“CF”。

  4、柜體內(nèi)典型電氣連接原理圖

  ■.抗諧波電容器在電氣柜內(nèi)連接方式（三相補償帶HTX-8CKZI智能低壓無功控制器）

  5、 產(chǎn)品常用配置表

  ■.混合補償在成套柜中的應(yīng)用方案

  對于無功功率中補償方式、補償容量一般選為變壓器的30%～40%混合補償，分相補償一般占總?cè)萘康?0%～30%不等，

  三相平衡則不需要配分相補償。

  ■.容量大于400kvar電容器需裝散熱通風(fēng)裝置。

  ■.其他應(yīng)用方案，請電話聯(lián)系，我們設(shè)計工程師竭誠為您提供最優(yōu)方案。

  八、HTX-8CK系列智能低壓無功控制器

  HTX-8CK系列無功補償控制器是根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和用戶的實際要求，采用專用的電力參數(shù)采集芯片和32位

  ARM處理器設(shè)計開發(fā)的新一代低壓無功補償控制器。產(chǎn)品外形美觀大方，安裝使用方便。通過數(shù)碼管顯示和按鍵實現(xiàn)人機對話。

  通過485通訊與HTX系列智能集成電力電容器連接?？刂莆锢砹繛殡妷骸㈦娏?、功率因素和無功功率復(fù)合型。采用新型的無功趨

  勢潮流判斷算法，特別適用于功率因數(shù)變動大的場合。動作次數(shù)少，控制精度高。

 

  2、功能特點

  ■.通過交流采樣得到電壓、電流、功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并計算出無功缺額?？刹杉飨嚯妷?、電流2到19次諧波含量計

  算出總的電壓和電流的諧波畸變率。

  ■.動態(tài)顯示配電的各個參數(shù)值，參數(shù)設(shè)置簡單快捷，設(shè)置的參數(shù)斷電不丟失。

  ■.自動檢測智能電容器數(shù)量及容量等信息，并按電網(wǎng)無功參數(shù)控制智能電容器投切。

  ■.具有過壓、欠壓、欠流、過溫、電壓電流諧波保護(hù)，當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)超過各設(shè)定限制時，控制器快速切除已投入的電容器，并

  閉鎖輸出，保護(hù)電容器安全運行，延長其使用壽命。

  ■.采用電壓、電流，功率因數(shù)，無功等綜合計算，電壓回差參與控制判斷，使補償更精確，防止投切振蕩。

  ■.在動作延時時間內(nèi)多點采樣上述判據(jù)值，根據(jù)各點的值來進(jìn)行無功趨勢潮流判斷，避免了常規(guī)控制器的動作點單點采樣所

  造成的判斷失常，在功率因數(shù)變動大的場合，可以準(zhǔn)確判斷所需補償?shù)臒o功功率及補償方向(投或是切)。

  ■.具有手動/自動切換功能。置自動時，根據(jù)電壓、負(fù)荷、功率因數(shù)和無功缺額綜合因素控制電容器的投入或切除；置手動

  時，能手動操作電容器的投入或切除，便于出廠調(diào)試及快速投切電容。在手動或自動狀態(tài)下均可實現(xiàn)模擬投切。

  ■.投切原則：相同容量的電容器按動作次數(shù)投切，動作次數(shù)最少的先動作，不同容量的電容器按無功缺額動作.

  3、 使用環(huán)境

  ■.相對濕度：20％～90％；

  ■.環(huán)境溫度：—25～70℃；

  ■.海拔高度：≤2000m；

  ■.無易燃的介質(zhì)存在，無導(dǎo)電塵埃及腐蝕性氣體存在。

  4、技術(shù)參數(shù)

  1).測量精度：

  ■.電..壓：..≤±0.5％(在80％～120％額定電壓范圍內(nèi))；.

  ■.電..流：..≤±1.0％(在50％～100％額定電流范圍內(nèi))；

  ■.功率因數(shù)：≤±1.5％..

  ■.無功功率：≤±2％

  ■.溫..度：≤1℃

  ■.電源條件：

  工作電壓：220VAC

  電壓偏差：±20％

  .....額定頻率：50Hz±5％

  .....功率消耗：<5W

  ■.組網(wǎng)臺數(shù)：分補≤12臺

  ......................總臺數(shù)≤24臺

  2).輸出方式：通訊式控制輸出，控制本公司智能電容器。

  5、機械安裝和電氣接線

  ■.機械安裝：在屏柜上開一151×151mm的方孔，將控制器從屏前推入方孔內(nèi)，把配給的緊固件插入安裝槽中，上緊螺絲

  即可把控制器固定在屏上。

  ■.電氣接線：電氣接線按控制器殼上電氣接線原理圖及輸出端子定義準(zhǔn)確接線。

  說明：

  1、通訊接口(13.14)應(yīng)接至柜內(nèi)的智能電容器上的端子1(485B),2(485A)并接即可；電壓采樣(1.2.3.4)取自電容柜開關(guān)

  出線端，電流采樣(5.6.8.9.11.12)應(yīng)接進(jìn)線柜的一次電流互感器輸出端；

  2、連接電纜要求：

  電壓回路：額定電壓1KV,1.5平方毫米銅導(dǎo)線

  電流回路：額定電壓1KV,2.5平方毫米銅導(dǎo)線

  485接口：線徑0.5～0.75平方毫米銅導(dǎo)線

  3、開機前的檢查

  (1).開機前必須仔細(xì)檢查接線是否正確，在確認(rèn)接線無誤后，將柜門關(guān)好。

  (2).合上刀開關(guān)，數(shù)碼管等有顯示內(nèi)容，并且工作指示燈亮且每間隔1-2秒左右閃爍一次，表明控制器工作正常。

  控制器接線示意圖 正視圖 側(cè)視圖

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  8.5.3.分相補償控制器與智能電容器接線圖