近年來(lái),隨著對(duì)供電質(zhì)量要求的不斷提高和節(jié)能降耗的需要,無(wú)功補(bǔ)償裝置的使用量快速增長(zhǎng)。隨后各種不同無(wú)功補(bǔ)償裝置不斷研發(fā)推出應(yīng)用,低壓電容器投切開關(guān)由簡(jiǎn)單粗獷到理性精細(xì)經(jīng)歷了三個(gè)階段的成長(zhǎng)。1、機(jī)械式接觸器投切電容裝置;2、復(fù)合開關(guān)投切電容裝置;3、電子式無(wú)觸點(diǎn)可控硅投切電容器裝置(晶閘管功率模塊)。晶閘管功率模塊由于其適應(yīng)性廣泛,性能優(yōu)越,而快速占領(lǐng)市場(chǎng),成為了無(wú)功補(bǔ)償裝置投切開關(guān)的主流品種之一。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/263044.htm一、各無(wú)功補(bǔ)償投切開關(guān)比較:
1、機(jī)械式接觸器投切電容裝置
接觸器投入過(guò)程中,電容器的初始電壓為零,觸點(diǎn)閉合瞬間,絕大多數(shù)情況下電壓不為零、有時(shí)可能處在高峰值(極少為零),因而產(chǎn)生非常大的電流,也就是常說(shuō)的合閘涌流。實(shí)驗(yàn)表明合閘涌流嚴(yán)重時(shí)可達(dá)電容器額定電流的50倍。這不僅影響電容器和接觸器的壽命,而且對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,影響其它設(shè)備的正常工作。為限制合閘涌流可采用串接電抗器及限流電阻,這雖然可以控制合閘涌流在額定電流的20倍以內(nèi),但從長(zhǎng)期運(yùn)行情況來(lái)看,其故障率仍然非常高,維修費(fèi)用較高。
2、復(fù)合開關(guān)投切電容裝置
復(fù)合開關(guān)投切裝置工作原理是先由可控硅在電壓過(guò)零時(shí)投入電容器,然后再由磁保持繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)閉合,可控硅退出,電容器在磁保持繼電器觸點(diǎn)閉合下運(yùn)行。因而實(shí)現(xiàn)了投入無(wú)涌流運(yùn)行不發(fā)熱的目的。但為了降低成本,通常選用兩只小功率,低耐壓可控硅串聯(lián)使用,利用可控硅20ms內(nèi)電流可過(guò)載10倍額定電流的特性,過(guò)零投入,再用繼電器閉合運(yùn)行。而磁保持繼電器觸點(diǎn)偏小,且額定機(jī)械壽命一般為5萬(wàn)次,從目前投入市場(chǎng)使用情況看,可控硅時(shí)有擊穿,磁保持繼電器也有卡住不動(dòng)作現(xiàn)象,工作不夠穩(wěn)定,故障率高。
3、電子式無(wú)觸點(diǎn)可控硅投切電容器裝置
可控硅投切電容器,是利用了電子開關(guān)反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。采用過(guò)零觸發(fā)電路,檢測(cè)當(dāng)施加到可控硅兩端電壓為零時(shí),發(fā)出觸發(fā)信號(hào),可控硅導(dǎo)通。此時(shí)電容器的電壓與電網(wǎng)電壓相等,因此不會(huì)產(chǎn)生合閘涌流,解決了接觸器合閘涌流的問(wèn)題。具有無(wú)涌流,無(wú)觸點(diǎn),使用壽命長(zhǎng)、維修少,投切速度快(10ms內(nèi))等特點(diǎn),高端產(chǎn)品更具備了各種保護(hù)功能,安全可靠。
二、智能晶閘管功率模塊介紹:
TKGD系列智能晶閘管功率模塊專為0.4kV電力電容器快速補(bǔ)償設(shè)計(jì)的投切開關(guān),能廣泛適用于常規(guī)用電及沖擊性負(fù)荷的現(xiàn)場(chǎng),比如:普通工業(yè)用電,電焊機(jī)、軋鋼、港口行吊、電梯、變頻器等各種各樣的用電現(xiàn)場(chǎng)。模塊采用高速CPU測(cè)控,脈沖變壓器高可靠觸發(fā),具有多重監(jiān)測(cè)保護(hù)方案(電流、溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù))及快速投切技術(shù),不論電容器的殘余電壓為任何值,電容器支路都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無(wú)沖擊地投入,電流過(guò)零點(diǎn)斷開,不產(chǎn)生合閘涌流,是代替小電流交流接觸器和復(fù)合開關(guān)的最佳產(chǎn)品。
1、模塊特點(diǎn):
?無(wú)論共補(bǔ)、分補(bǔ),均實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)快速投切,響應(yīng)速度≤10ms;
?自主研發(fā),高頻脈沖觸發(fā)穩(wěn)定可靠;
?采用進(jìn)口可控硅模塊,整體使用壽命長(zhǎng);
?性價(jià)比高,集電流顯示、溫度顯示、智能過(guò)流保護(hù)、溫度保護(hù)、缺相保護(hù)、可控硅擊穿警報(bào)、觸發(fā)功能于一體;
?單相、相間、三相共補(bǔ)一應(yīng)俱全;
?安全、穩(wěn)定,無(wú)懼電力系統(tǒng)由于非線性負(fù)載引起的諧波畸變,在系統(tǒng)電壓諧波畸變率≤12%時(shí),均能可靠投切。
2、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)描述:
國(guó)內(nèi)某知名空調(diào)壓縮機(jī)有限公司C2電房4#變壓器,變壓器型號(hào)為SCB-1000/10,容量為1000kVA,電壓等級(jí)為10/0.4kV,為Dyn11型接線方式,所帶負(fù)載為焊接機(jī)。
原有每臺(tái)變壓器下帶三臺(tái)純電容補(bǔ)償柜,總安裝容量為600kvar,由于變壓器所帶負(fù)荷為焊機(jī)群組,負(fù)荷運(yùn)行變化速度較快,運(yùn)行一個(gè)周期約為400~600ms,原有補(bǔ)償柜無(wú)法跟蹤負(fù)荷的快速變化,無(wú)法正常投切。整個(gè)4#變壓器供電系統(tǒng)在焊機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在大量無(wú)功,諧波畸變嚴(yán)重,最大沖擊電流高達(dá)1820A,三相電流嚴(yán)重不平衡,壓降較為明顯。造成變壓器的鐵心磁場(chǎng)飽和,噪聲大,功率因數(shù)在0.4~0.8波動(dòng),變壓器電流保護(hù)經(jīng)常動(dòng)作。
3、解決方案及使用效果:
現(xiàn)拆除原有純電容補(bǔ)償柜,更換我司一套低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置TSFGD-570/0.4,補(bǔ)償支路分為:3次濾波支路+3次濾波支路+5次濾波支路+固定補(bǔ)償支路。TSFGD-570/0.4為相間分補(bǔ)低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償兼濾波裝置,采用晶閘管模塊來(lái)控制電容器的投切,響應(yīng)時(shí)間≤10ms,能快速跟蹤負(fù)荷變化情況,及時(shí)投切,達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償及濾波的效果。裝置投入運(yùn)行后,變壓器功率因數(shù)由0.6提高到0.95以上,總電流諧波畸變率由21%降至5%以內(nèi),裝置從2012年運(yùn)行至今,性能穩(wěn)定,工作狀態(tài)良好。
未改造前在4號(hào)變壓器總出線柜測(cè)量的電流波形圖改造后在4號(hào)變壓器總出線柜測(cè)量的電流波形圖
裝置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償支路切除A相平均功率因數(shù)趨勢(shì)圖補(bǔ)償支路自動(dòng)投運(yùn)A相平均功率因數(shù)趨勢(shì)圖
4、產(chǎn)品適用場(chǎng)所
TKGD系列智能晶閘管功率模塊專為0.4kV電力電容器快速補(bǔ)償設(shè)計(jì)的投切開關(guān),能廣泛適用于常規(guī)用電及沖擊性負(fù)荷的現(xiàn)場(chǎng)。主要包括:
1、0.4kV工業(yè)用電;
2、大型樓宇、商場(chǎng);
3、電焊機(jī);
4、港口行吊;
5、電梯;
6、0.4kV軋鋼。
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