低压配电系统无功补偿滤波设计ppt课件

低压配电系统无功补偿滤波设计 2010 4 8 2 内容 2 3 1 案例分析 谐波污染与无功补偿 解决方案 非调谐补偿滤波方案原理与设计 产品简介 埃特罗斯电气补偿滤波产品 2010 4 8 3 谐波 2010 4 8 5 谐波的产生 电阻加热器白炽灯 2010 4 8 6 谐波的产生 产生电流谐波 产生电压谐波 非线性负载 电流谐波 电源电缆阻抗 电压谐波 2010 4 8 7 谐波对无功补偿电容器的影响 2010 4 8 8 案例1电容器异常发热失效 2010 4 8 9 案例1 电容器异常发热失效 背景资料商业建筑物低压配电系统采用纯电容型无功功率补偿配电系统非线性负载主要为荧光灯和办公设备产生大量3 5 7 11次等奇次谐波 电流波形 THDi 26 2010 4 8 10 案例1 电容器异常发热失效 问题与现象电容器表面温度 70 电容器失效 2010 4 8 11 案例1 电容器异常发热失效 原理分析配电系统谐波污染严重并联电容器对谐波呈现较低阻抗谐波导致电容器过载 ZC ZC Z Zc C 2 f C 如f增加 2010 4 8 12 案例2纯电容补偿放大谐波 2010 4 8 13 案例2 电容器放大谐波 背景资料某商业数据中心配电系统330Kvar纯电容型无功功率补偿 1 50Kvar 7 40Kvar 配电系统主要用电设备为三相UPS电源 产生大量5 7 11 13次等非零序奇次谐波 电流波形 电容器未投入 THDi 20 电容器未投入 2010 4 8 14 案例2 电容器放大谐波 问题与现象投入两路电容器后 谐波放大严重THDi从20 增加到30 THDv从3 2 增加到4 2 补偿无法达到目标功率因数 电流波形 电流波形 THDi 20 THDi 30 THDv 3 2 THDv 4 2 2010 4 8 15 案例2 电容器放大谐波 原理分析 纯电容补偿对谐波的放大原理 Ih a b f Hz Z 250 5次谐波 350 系统阻抗 系统等效感抗 2010 4 8 16 案例2 电容器放大谐波 原理分析 并联谐振频率的计算 Ih Xl Xc Ish Ich Ish Uh 分母 等于零 变压器容量 无功补偿容量 变压器短路阻抗 为谐振条件 2010 4 8 17 案例2 电容器放大谐波 原理分析 实例计算变压器容量Sn 1250Kva变压器短路阻抗5 无功补偿分步容量单步 50Kvar 40Kvar 40Kvar 40Kvar 40Kvar 40Kvar 40Kvar 40Kvar累计 50Kvar 90Kvar 130Kvar 170Kvar 210Kvar 250Kvar 290Kvar 330Kvar根据计算 当投入到第二步 90Kvar 时 谐振频率处于16 7次谐波位置 容易引起17次典型谐波放大 2010 4 8 18 案例2 电容器放大谐波 原理分析 实际案例数据 2010 4 8 19 案例2 电容器放大谐波 原理分析 风险分析如果投入到第5步时 将造成11次谐波放大投入更多电容补偿会造成谐波电压超过国标限值要求 THDv 3 2 THDv 4 2 2010 4 8 20 案例3纯电容补偿放大谐波 2010 4 8 21 案例3 电容器放大谐波 商业写字楼配电系统纯电容谐波放大案例变压器容量Sn 800Kva短路阻抗Usc 6 无功补偿4 30Kvar 120Kvar主要负载 荧光灯 办公设备产生3 5 7 11 13次等奇次谐波 2010 4 8 22 案例3 电容器放大谐波 理论数据与实测数据 未投入电容器 投入30Kvar电容器 投入90Kvar电容器 投入120Kvar电容器 2010 4 8 23 谐波的危害谐波与无功补偿电容器的互相影响 产生谐波 非线性负载 谐波 造成影响 电容器故障 发热乏值损失严重击穿寿命减少与系统产生谐振 造成影响 谐波放大 干扰设备 2010 4 8 24 内容 2 3 1 案例分析 谐波污染与无功补偿 解决方案 非调谐补偿滤波方案原理与设计 产品简介 埃特罗斯电气补偿滤波产品 2010 4 8 25 原理 2010 4 8 26 解决方案 RCT非调谐无功补偿滤波 RCT非调谐型无功补偿滤波原理 7 非调谐补偿举例 Ih a b 系统等效感抗 f Hz 50 250 350 系统阻抗 系统 电容阻抗 非调谐补偿滤波回路 Z 2010 4 8 27 解决方案 RCT非调谐无功补偿滤波 非调谐补偿滤波 原理 7 189Hz举例 Ih a b 系统等效感抗 f Hz 250 350 系统阻抗 系统 电容阻抗 非调谐补偿 Z 50 2010 4 8 27 解决方案 RCT非调谐无功补偿滤波 非调谐补偿滤波 原理 7 189Hz举例 Ih a b 系统等效感抗 f Hz 250 350 系统阻抗 系统 电容阻抗 非调谐补偿 Z 50 2010 4 8 28 解决方案 RCT非调谐无功补偿滤波 案例分析非调谐补偿滤波效果 纯电容器组补偿 RCT非调谐补偿 2010 4 8 29 设计 2010 4 8 30 非调谐补偿滤波方案构成方式 2010 4 8 31 方式1RCT非调谐补偿滤波单元 RCT非调谐补偿滤波单元由RCT专用滤波电容器和RTF滤波电抗器组成专为谐波污染配电系统的无功补偿和滤波设计产品优势采用480V 7 和525V 14 电容器单元回路额定电压提高到440VH级绝缘 纯铜绕组电抗器 2010 4 8 32 方式2RVM非调谐补偿滤波模块 RVM非调谐补偿滤波模块由滤波电容器 滤波电抗器 接触器 RVM 晶闸管 RVM T 熔断器 母线系统及相应的安装结构件集成安装构成产品特点良好的兼容性 可以与各种柜体轻松匹配集成化的安装及优化的母线系统使安装更加简便 扩容方便标准化设计与制造 性能可靠检修方便 便于维护 2010 4 8 33 方式3RVP非调谐补偿滤波柜 RVP非调谐补偿滤波柜以RVM模块为基础集成安装构成的非调谐补偿滤波成套柜产品特点品牌成套补偿滤波柜 标准化的柜体设计与制造 实现元件与柜体的完美配合最优化的元器件布置 可靠的通风散热系统应用场合无功补偿滤波柜独立使用的场合有特殊需求的用户 2010 4 8 34 非调谐补偿滤波方案应用 2010 4 8 35 调谐型无功功率补偿选型 工业配电系统特点三相非线性负载为主主要产生5 7 11次等非零序谐波工业配电系统非调谐补偿滤波方案电抗率7 调谐频率189Hz抑制5次及以上的谐波污染 2010 4 8 36 调谐型无功功率补偿选型 建筑配电系统特点单相和三相非线性负载为主主要产生3 5 7次等谐波建筑物配电系统非调谐补偿滤波方案电抗率14 调谐频率134Hz抑制3次及以上的谐波污染 2010 4 8 37 电气设计师常见问题 2010 4 8 38 电气设计师的常见问题1 电容器实际工作电压 电抗器抬升电容器端电压如何量化 计算演示RTR产品解决方案7 非调谐补偿方案采用480V电容器14 非调谐补偿方案采用525V电容器采用额定电压为440V的滤波电抗器 补偿回路的额定电压为440V 2010 4 8 39 电气设计师的常见问题2 电抗器和电容器如何匹配 电抗器会 吃掉 一部分电容器容性无功电抗器会 抬升 电容器端电压电容器输出容量与工作电压相关 演示计算RTR产品解决方案采用标准配置的RCT单元或RVM模块不需要单独计算电容器电抗器参数型号容量即为补偿回路整体输出容量如 RCT 25 P7 400V25Kvar输出容量 2010 4 8 40 电气设计师的常见问题3 补偿滤波的步数和组合大容量步组合以300Kvar为例各电容器 组 均采用50Kvar6 RCT 50 P14大容量 小容量相结合以250Kvar为例配置1 2组25Kvar电容器 组 其余电容器 组 均采用50Kvar2 RCT 25 P14 4 RCT 50 P14小容量补偿以150Kvar为例各电容器 组 均采用25Kvar6 RCT 25 P14 2010 4 8 41 电气设计师的常见问题4 主 辅柜原则单台变压器下补偿容量 300Kvar建议采用单柜方式单台变压器下补偿容量 300Kvar建议采用主辅柜方式柜体尺寸1000mm 1000mm 2200mm 2010 4 8 42 非调谐补偿滤波方案设计说明 2010 4 8 43 推荐方案概览 建筑场合应用方案 14 134Hz400V系统基于RCT单元的静态非调谐无功补偿滤波方案基于RCT单元的动态非调谐无功补偿滤波方案基于RVM模块的静态 动态非调谐无功补偿滤波方案工业场合应用方案 7 189Hz400V系统基于RCT单元的静态非调谐无功补偿滤波方案基于RCT单元的动态非调谐无功补偿滤波方案基于RVM模块的静态 动态非调谐无功补偿滤波方案690V系统静态非调谐无功补偿滤波方案动态非调谐无功补偿滤波方案 2010 4 8 44 2010 4 8 45 设计图例 建筑物低压配电系统的补偿滤波案例 300Kvar 14 2010 4 8 46 内容 2 3 1 案例分析 谐波污染与无功补偿 解决方案 非调谐补偿滤波方案原理与设计 产品简介 埃特罗斯电气补偿滤波产品 2010 4 8 47 产品概览 2010 4 8 48 RCT系列非调谐补偿滤波单元 由RCT专用滤波电容器和RTF滤波电抗器组成专为谐波污染配电系统的无功补偿和滤波设计产品优势采用480V 7 和525V 14 电容器单元回路额定电压提高到440VH级绝缘 纯铜绕组电抗器 2010 4 8 49 PR系列控制器 PR 8D系列功率因数控制器简单便捷的静态功率因数控制器人性化的参数自学习设置程序 使设置简单简洁 直观的前面板界面 易于操作和获取信息电容器组的任意组合功能 方便应用PR 3000系列功率因数控制器功能丰富的静态 动态功率因数控制器完善的故障报警和保护功能 确保设备安全可靠运行丰富的电气参数测量功能优化的菜单设置 友好的操作界面 具备通讯功能 PR 8D系列 PR 3000系列 2010 4 8 50 TST系列晶闸管投切模块 用于对低压电容器 及其串联电抗器 进行快速投切的电力电子功率器件 产品特点安装 接线 维护简单方便过零投切 无涌流响应速度快 响应时间小于10ms内置过温保护功能 内置冷却风扇应用范围适用于无功快速 频繁变化的配电系统如焊接设备 冲击性负载大量应用的场合 TST系列晶闸管投切模块 2