產(chǎn)品知識

無功補償、諧波治理方案及元器件的選取(二)

一、補償裝置是否需要配置諧波治理功能(抑制或吸收)
1.隨著各種新型電子設(shè)備/裝置(主要是非線性負(fù)載)的安裝使用，在大量消耗無功功率的同時還會產(chǎn)生大量的諧波，對公用電網(wǎng)造成了很大的“污染”。由于諧波的產(chǎn)生和存在，已對電網(wǎng)的安全運行及用電設(shè)備的安全帶來很大的危害，而由于諧波原因造成的電力事故和經(jīng)濟損失也是有目共睹的。“諧波”這一電網(wǎng)的公害，現(xiàn)已引起相關(guān)部門越來越多的關(guān)注。
2.根據(jù)GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求，必須對各種非線性負(fù)載注入電網(wǎng)的諧波電壓和諧波電流加以限制。當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生諧波或供電系統(tǒng)中存在諧波且超標(biāo)時，則需要設(shè)置濾波無功補償裝置。反之，則不需要。
3.在有些場合，雖然諧波未超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，但已影響到系統(tǒng)的正常工作時，也需要設(shè)置濾波無功補償裝置。
4.在一些特殊場合，例如:醫(yī)院、賓館、寫字樓、智能小區(qū)、民航、軍事、科研、精密測量、礦山、碼頭、冶金等，都應(yīng)該設(shè)置濾波無功補償裝置，甚至需要配置專用的濾波裝置。
5.在同一供電系統(tǒng)(同一變壓器)中，當(dāng)非線性負(fù)載(整流/變頻、中/高頻等設(shè)備，一般情況下是諧波源)容量占總?cè)萘康?5%以上時，就應(yīng)該配置濾波無功補償裝置。
6.筆者認(rèn)為：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國工業(yè)化程度的逐步提高，傳統(tǒng)的無功功率補償裝置(這種方案純由并聯(lián)電容器組構(gòu)成)，在越來越多的場合將不能正常的使用，將逐步被具有濾波功能的補償裝置以及不斷出現(xiàn)的新型裝置所取代。
二、補償裝置需要采用何種控制類型
1.當(dāng)需要無功功率補償裝置的供電質(zhì)量較好；負(fù)載的無功功率變化不大(負(fù)荷相對穩(wěn)定)；系統(tǒng)中無諧波或諧波含量較少；可考慮采用相對固定的控制方法(固定分組、循環(huán)投切)－靜態(tài)無功補償裝置。
2.對于負(fù)載無功功率變化較大(快)而且頻繁的場合；系統(tǒng)中無諧波或諧波含量較少；則需要進行動態(tài)控制(非固定分組、快速編碼投切)—動態(tài)無功補償裝置。
3.對于單臺的大功率平衡性負(fù)載或相對集中的小型設(shè)備，則可考慮采用靜止的就地補償裝置。
三、采用何種補償方式
1.當(dāng)三相電壓/電流基本平衡時，采用共補或分補的補償方式；
2.當(dāng)三相電壓/電流不平衡時，采用共補、分補相結(jié)合的綜合補償方式；
3.當(dāng)三相電壓/電流嚴(yán)重不平衡時，采用三相不平衡的補償方式。
四、補償裝置所需元器件的選取
補償方案確定后，就要對制作裝置所需用的元器件進行功能、質(zhì)量、價格等方面的分析和選取。此項工作對制作一套性能優(yōu)良，運行安全可靠的裝置來講是至關(guān)重要的，是不能忽視的一個環(huán)節(jié)。因為同類元器件的生產(chǎn)廠家不計其數(shù)，功能不盡相同，價格也有很大的差別，而產(chǎn)品質(zhì)量或壽命之間的差異就更大了。所以，當(dāng)面對五花八門的同類產(chǎn)品時，有關(guān)人員就不知如何選取了，再由于所掌握的資料不全，更有甚者只關(guān)注產(chǎn)品的價格因素，而忽略了質(zhì)量水平、性能指標(biāo)，以及產(chǎn)品功能等內(nèi)在的因素，故往往不能選擇到最合適的元器件，甚至錯誤地選用了不符合使用功能要求的元器件，為裝置的安全運行埋下了隱患。
五、控制器的選取
1.控制器是無功功率補償裝置中很重要的器件，是成套裝置的指揮系統(tǒng)，它的質(zhì)量優(yōu)劣，功能配置，抗干擾能力等指標(biāo)，決定了整套裝置運行的質(zhì)量水平。而在無人值守的運行條件下(例如：箱式變電站等)，就顯得尤其重要，在選型時更要慎重。
2.目前市場上控制器的品種很多，型號不統(tǒng)一，功能、價格的差別是很大的，要在眾多品牌的控制器中選擇一種合適的，首先要結(jié)合裝置的具體情況從控制器所具有的各種功能以及控制物理量等方面來考慮，同時也要關(guān)注價格因素。關(guān)于控制器的型號及控制物理量在有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T597-1996中已有明確規(guī)定，多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品是按此標(biāo)準(zhǔn)來命名的，也有部分企業(yè)的產(chǎn)品是按自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來命名的。無論產(chǎn)品型號如何命名，關(guān)鍵是要視其基本功能和具體裝置的配置方案來選取，否則不是功能過剩(采購成本提高)就是功能不夠而影響使用效果。
3.關(guān)于控制器的種類如何選擇，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)DL/T842-2003中有相關(guān)的闡述。自動控制物理量可優(yōu)先選擇下列方式：(1)無功功率控制，功率因數(shù)限制；(2)無功電流控制，功率因數(shù)限制；(3)無功功率或無功電流控制，電壓限制。
4.另外，經(jīng)對已投入運行的補償裝置中控制器使用情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：凡是低價格的控制器，幾乎都把功率因數(shù)作為控制物理量。在使用此類型控制器的裝置中，能夠正常運行的比例很小，故障率很高，有的已棄之不用而改用手動控制。這是因為此類控制器的抗干擾能力較差，同時由于采用功率因數(shù)作為控制物理量，容易發(fā)生振蕩投切，致使接觸器、電容器等元器件的損壞，在此提醒有關(guān)人員關(guān)注。
六、投切器的選取
對于無功功率補償裝置來說，選擇何種電容器投切執(zhí)行機構(gòu)，對整套裝置的安全運行是重要的，目前用于電容器投切的執(zhí)行元件有多種，歸納起來主要有：
1.普通接觸器
此種產(chǎn)品屬早期的方案，目前已基本淘汰不用。
2.電容器專用接觸器
此種產(chǎn)品是在普通接觸器的基礎(chǔ)上增加限流電阻或限流線圈的方案來限制合閘涌流的。由于此產(chǎn)品安裝接線方便、運行費用低且價格低廉，是目前市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品。但此類產(chǎn)品仍然會產(chǎn)生投切涌流和關(guān)斷時的過電壓，故僅適用于負(fù)載無功功率變化不大且不頻繁、系統(tǒng)工作較平穩(wěn)的場合。另外，此類產(chǎn)品生產(chǎn)廠家重多，名稱、型號繁雜，質(zhì)量、價格相差很大，請在選用時注意。
3.無觸點電子開關(guān)

此種產(chǎn)品是由晶閘管(可控硅)及過零觸發(fā)、吸收保護等電路組成的投切器。隨著動態(tài)無功功率補償裝置的推廣應(yīng)用，制作技術(shù)的不斷提高，同時晶閘管模塊的價格也大幅度下降，使得該種投切器的應(yīng)用量正逐步增加。但此類產(chǎn)品的組裝工藝復(fù)雜、體積較大、功耗較高、發(fā)熱嚴(yán)重(需配置專用散熱器及排風(fēng)扇)、價格偏高。而且在運行時會產(chǎn)生諧波，對系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的干擾和影

響。

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