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)域的實際情況進行評估，相應(yīng)的問題提出相應(yīng)解決措施。ANSVC無功補償裝置對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行、保障高校用電質(zhì)量和科學(xué)實驗的正常運行起著至關(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、實驗室設(shè)備壽命縮短。安裝ANSVC無功補償裝置進行無功補償，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)濟效益高、維護簡便、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，由三相負載、單相負載組合而成，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，會引起負載工作異常、電費罰款較多。所以要選擇ANSVC無功補償裝置進行無功補償，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)安全運輸?shù)囊筮M行運輸準(zhǔn)備，但在長途運輸過程中，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，請進行如下檢查：

　　a) 檢查運輸?shù)陌b箱有無損壞，如果發(fā)現(xiàn)任何損壞，則要求運輸代理檢查運輸情況并在運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)備進行改造。改造后要求每臺無功補償柜補償后的功率因數(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，可確保電容補償設(shè)備正常運行，低壓電力電容改造重在強調(diào)改造后補償?shù)陌踩?，可靠性，低壓電容配比補償量占變壓器總?cè)萘?20%-30%)的比例，同時改造后電容補償要求實用性與智能性，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，可進行遠程實時監(jiān)控，在線巡檢及數(shù)據(jù)管理，也可對設(shè)備運行狀態(tài)實時監(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載又有單相負載，選擇共補電容器和分補電容器進行混合補償，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電容器，安裝ANSVC無功補償裝置進行無功補償，可以提高電能質(zhì)量，保護設(shè)備，節(jié)省開支。

　　ANSVC 低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償。其原理為：ANSVC 低壓無功功率補償裝置通過 CT 采集電流、電壓信號，通過無功補償控制器計算，計算出投切電容器的方案，通過無觸點開關(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機容量為200kvar，分補占總?cè)萘康?0%，電抗率14%，選擇適當(dāng)?shù)呐渲梅桨福?200kvar=共補(40kvar*3)+分補(30kvar*2+20kvar)

　　2.1產(chǎn)品特點

　　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，維護方便。

　　?3)裝置柜體可獨立安裝或與其它柜體拼柜安裝。

　　4)多種補償形式：三相共補、三相分補、共補+分補三種形式。根據(jù)電網(wǎng)的實際情況，兼顧補償效果和成本，合理選用補償形式。充分解決補償無功和三相不平衡之間以及三相分補和成本之間的矛盾。

　　5)使用串聯(lián)電抗器保護電容器，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，可實現(xiàn)遠程實時監(jiān)測和計算機聯(lián)網(wǎng)管理。

　　8)采用無觸點開關(guān)進行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機制可靠性高。

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

　　3：ANSVC無功補償裝置

　　3.1 概述

　　ANSVC無功補償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4KV的系統(tǒng)中，集無功補償、電網(wǎng)監(jiān)測于一體，不但可以通過投切電容器來補償電網(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)，功能上分為共補電容和分補電容(圖3)

　　圖3 圓形電容

　　圖4方形電容器

　　圖5共補分補電容器上圖示例

　　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)濟運行起良好作用，適用于3、5、7、9次諧波負載的無功補償。ANCK采用銅或鋁繞組，電抗分為共補電抗(圖4)和分補電抗(圖5)，電抗率分為7%或14%

　　圖6 共補電抗

　　圖7 分補電抗

　　3.4 AFK投切開關(guān)

　　AFK系列投切開關(guān)是低壓無功補償裝置中，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，將無功補償支路與系統(tǒng)連接或中斷，實現(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)為取樣物理量的補償器，改控制器能可靠地運行在大諧波、非正弦電流、強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，實現(xiàn)了電容補償柜的自動穩(wěn)定投切，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，是低壓配電系統(tǒng)補償無功功率的理想控制器。

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

　　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無功補償裝置在該項目中長期投入運行，安全可靠，取得國家檢驗機構(gòu)頒發(fā)的帶有CMA、CAL、ilac-MRA、CNAS等認證資質(zhì)的型式試驗報告，售后服務(wù)有保障。既能補償系統(tǒng)中的無功需量，也能實時監(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_進行統(tǒng)一管理，使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化。

　　ANSVC 低壓無功功率補償裝置廣泛應(yīng)用于電力、汽車、冶金、鐵道、石油、港口、輕工、機械制造、化工、造紙、紡織、煤炭、造船、通訊、建材、機場、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、氣錘、注塑機、密煉機、中頻爐、軋機、起重機、電梯、行車等特別需要無功補償?shù)膱龊稀?/p>

　　5 維護

　　ANSVC 現(xiàn)場運行時免維護，現(xiàn)場維護只能由合格的服務(wù)人員進行，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)人員來進行。

　　5.1 日常維護

　　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

　　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) 檢查主進線有無松動現(xiàn)象;

　　b) 檢查電氣和機械連接牢固性;

　　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)付費電能表