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1.实施环保型汽车目的、意义
电力系统中冲击性负荷及非线性负荷数量逐年增长,冲击性负荷瞬时从电力系统吸收大量的冲击性无功功率,非线性负荷会产大量的谐波注入系统严重影响电网电压质量。提高供电质量、建设绿色电网、节能减排成为关系到国计民生的重要课题。因此,寻找有效的节能途径,应用有效的调控设备,在现有网架结构的基础上,提高输电容量和质量成为当前迫切需要解决的问题。
2.提高电能质量重要性及国家相关要求
提高供电质量、节约能源一直是关系到企业经济效益的重要内容,在电力系统中加装无功补偿装置也是电力节能领域最直接而且最有效的节能方式。通过补偿无功功率,能够提高企业生产质量及效率,节能降耗,净化电网环境,提高电网供电质量,对企业的发展,具有不可估量的经济意义。
3.汽车行业无功补偿、滤波优化方案
补偿优化方案:针对汽车行业的负荷特性及工作特点,需要在供电系统安装动态无功补偿装置才可以满足对系统功率因数的相关要求,补偿方案分成两种:在低压侧进行就地补偿方案,也可以在高压侧进行集中型补偿方案。
为确保高压侧达到良好的补偿效果、降低项目投资,保证系统的安全性稳定,整体方案上建议采用高压TSC动态无功补偿装置(以下简称TSC)和高压HVC自动无功补偿装置(以下简称HVC)相结合优化的方案,可达到良好的补偿效果。TSC采用可控硅投切电容器组,HVC采用真空接触器投切电容器组。HVC一般不允许频繁投切,TSC能在20ms内快速跟踪系统无功变化,可频繁投切。
HVC主要用来补偿系统较稳定的无功变化不频繁的基本负荷;当负荷变化较快时,由TSC快速反应,根据负荷的变化跟踪补偿。在对负荷进行补偿的整个控制过程中,自动与动态互相配合,HVC补偿基本无功,TSC快速响应,既能保证补偿精度,又可实现动态快速跟踪补偿,能很好满足对系统无功补偿的要求。
高压TSC+HVC的方案是目前用户及设计院普遍推荐采用的先进方案,采用这种方案的好处在于用HVC来补偿系统相对较稳定的无功变化不频繁的基本负荷;当负荷变化较快时,由TSC快速反应,根据负荷的变化跟踪补偿。在对负荷进行补偿的整个控制过程中,自动与动态互相配合,HVC补偿基本无功,TSC快速响应,既能保证补偿精度,又可实现动态快速跟踪补偿,还能降低项目投资。如无功补偿全部采用动态补偿,势必造价太高,浪费资源。
高压TSC动态补偿响应时间小于一个周波(即20ms),投切速度快,解决了高压真空开关投切的电容补偿所带来的不能快速跟踪补偿、无功过补、欠补问题。
滤波优化方案:根据以上分析总结,汽车行业里多采用变频器及软启动非线性负荷,负荷运行时产生的谐波具有谐波成分复杂、谐波含量大特点。对系统2~25次谐波进行治理,滤波效果达到90%以上。保证供电系统良好的环境。在高压滤波侧进行滤波措施,最佳的滤波的方案建议采用高压H.APF电力有源滤波装置。
4.高低压产品技术特点及优势
4.1TSC技术优势
能够根据电网系统无功功率大小和电压控制要求自动投切与调节,不需要人工干预,快速动态补偿无功功率,提高系统功率因数,在补偿容量足够情况下,保证系统功率因数在0.90以上。
对光电触发控制系统、阀控系统进行特殊设计,避免谐波放大,避免谐波谐振,避免谐波危害电器设备的安全,避免由于谐波的原因造成电容器过载故障,实现无功补偿和谐波抑制并举的功能。
稳定系统电压、抑制电压闪变,提高电网电压质量,提高电气设备的正常出力,降低线路损耗、变压器损耗。
控制具有高可靠性,而且操作简单,与系统联结时,不需要考虑交流系统相序,不会因为相序接错而带来烧坏可控硅或其他器件的现象。
根据负载无功和负荷波动情况,在规定的动态响应时间内,多级补偿一次到位。
能对运行中的高压可控硅阀组中的任一支可控硅工作状态进行监测。
设备保护措施齐全,自动化程度高,能在外部故障或停电时自动退出,送电后自动恢复运行。
4.2APF电力有源滤波装置技术优势
主电路采用PWM控制变流器构成并联型电力有源滤波装置,控制回路采用双闭路跟踪控制技术,采用高速大容量DSP计算机芯片,实时、快速检测出负荷电流中的谐波分量和无功分量,准确输出补偿电流,滤波效率好。
电力有源滤波装置对负荷进行动态跟踪滤波,可快速响应,动态改善总谐波畸变率,满足国家对谐波治理要求。
可根据用户负荷的特点,控制方法灵活多样,可随机设定。包括以下三种方式:(1)只考虑滤除负荷中的谐波电流。(2)只补偿负荷中的无功功率,这种补偿是无级连续可调的。可实现感性、容性无功双向补偿,使系统功率因数始终保持在1。(3)既要滤除负荷谐波电流,又能补偿系统无功功率。
受系统电网阻抗变化的影响不大,不用担心滤波装置与电网阻抗发生并联谐振的可能,克服了传统的LC无源滤波装置的缺点。
单套APF电力有源滤波装置就能对2次~25次谐波广谱范围内进行补偿,装置简单,克服了传统的LC无源滤波需要多组单调谐滤波支路的缺点。
能自动跟踪电网频率的变化,滤波效果不受电网频率变化的影响,克服了传统的LC滤波对频偏依赖性过强的缺点。
即使补偿对象的谐波电流超出有源滤波装置的额定输出电流,也不会出现有源滤波装置过载,保证设备安全运行,这是传统的LC无源滤波装置做不到的。
APF有源滤波装置可与TSC动态无功补偿装置组合在一起使用,增大无功功率补偿能力和补偿精度;APF有源滤波装置可与TSF无源滤波装置组合在一起使用,增大谐波滤除能力和滤除精度。
滤除系统谐波,避免谐波谐振,防止谐波放大,提高电网电能质量,保证电气设备的正常运行。
4.3高压HVC自动无功功率补偿装置技术优势
可根据负荷的变化实行自动投切。
可向供电系统提供容性无功功率,实现稳定系统电压的作用,补偿负载的功率因数,降低网损,节约能源;同时也可以用滤波电容、电抗做成高压自动谐波滤波装置,治理系统谐波。
电容器组投切过程中,采用先进的技术,无涌流冲击,大大限制了过电压,无电弧重燃现象,系统维护量小,使用寿命长。
该系统运行时无噪音;装置本身不产生谐波电流;可消除线性或非线性谐振。
保护功能齐全:
过流、过压、缺相、短路、欠压、开口三角电压保护,过流或速断保护。
5.提高电能质量经济效益分析(以SVG为例)
5.1直接经济效益
减少电费支出,功率因数低电力部门会多收取电费,由于功率因数的提高受到电力部门的奖励节约电费。
降低功率损耗、实现节能效益。
减少负荷有功功率损耗。
减少变压器损耗。
5.2间接经济效益
改善电能质量,提高产品质量。
稳定系统电压、减少线路损失。
提高变压器带载容量,增加变压器有功输出,实现增产效益。
6.结论
高低压低动态无功功率补偿装置应用汽车行业,在补偿容量足够的情况下使功率因达到了0.9以上,不仅可以补偿无功,提高电网质量,保证设备正常工作,还能给本单位带来极大的经济效益。同时滤波装置可以滤除系统各次谐波,保证系统良好的供电环境,免受谐波污染。最终达到提高系统电能质量,保证系统的安全性及稳定性,满足用户的要求。■
电力系统中冲击性负荷及非线性负荷数量逐年增长,冲击性负荷瞬时从电力系统吸收大量的冲击性无功功率,非线性负荷会产大量的谐波注入系统严重影响电网电压质量。提高供电质量、建设绿色电网、节能减排成为关系到国计民生的重要课题。因此,寻找有效的节能途径,应用有效的调控设备,在现有网架结构的基础上,提高输电容量和质量成为当前迫切需要解决的问题。
2.提高电能质量重要性及国家相关要求
提高供电质量、节约能源一直是关系到企业经济效益的重要内容,在电力系统中加装无功补偿装置也是电力节能领域最直接而且最有效的节能方式。通过补偿无功功率,能够提高企业生产质量及效率,节能降耗,净化电网环境,提高电网供电质量,对企业的发展,具有不可估量的经济意义。
3.汽车行业无功补偿、滤波优化方案
补偿优化方案:针对汽车行业的负荷特性及工作特点,需要在供电系统安装动态无功补偿装置才可以满足对系统功率因数的相关要求,补偿方案分成两种:在低压侧进行就地补偿方案,也可以在高压侧进行集中型补偿方案。
为确保高压侧达到良好的补偿效果、降低项目投资,保证系统的安全性稳定,整体方案上建议采用高压TSC动态无功补偿装置(以下简称TSC)和高压HVC自动无功补偿装置(以下简称HVC)相结合优化的方案,可达到良好的补偿效果。TSC采用可控硅投切电容器组,HVC采用真空接触器投切电容器组。HVC一般不允许频繁投切,TSC能在20ms内快速跟踪系统无功变化,可频繁投切。
HVC主要用来补偿系统较稳定的无功变化不频繁的基本负荷;当负荷变化较快时,由TSC快速反应,根据负荷的变化跟踪补偿。在对负荷进行补偿的整个控制过程中,自动与动态互相配合,HVC补偿基本无功,TSC快速响应,既能保证补偿精度,又可实现动态快速跟踪补偿,能很好满足对系统无功补偿的要求。
高压TSC+HVC的方案是目前用户及设计院普遍推荐采用的先进方案,采用这种方案的好处在于用HVC来补偿系统相对较稳定的无功变化不频繁的基本负荷;当负荷变化较快时,由TSC快速反应,根据负荷的变化跟踪补偿。在对负荷进行补偿的整个控制过程中,自动与动态互相配合,HVC补偿基本无功,TSC快速响应,既能保证补偿精度,又可实现动态快速跟踪补偿,还能降低项目投资。如无功补偿全部采用动态补偿,势必造价太高,浪费资源。
高压TSC动态补偿响应时间小于一个周波(即20ms),投切速度快,解决了高压真空开关投切的电容补偿所带来的不能快速跟踪补偿、无功过补、欠补问题。
滤波优化方案:根据以上分析总结,汽车行业里多采用变频器及软启动非线性负荷,负荷运行时产生的谐波具有谐波成分复杂、谐波含量大特点。对系统2~25次谐波进行治理,滤波效果达到90%以上。保证供电系统良好的环境。在高压滤波侧进行滤波措施,最佳的滤波的方案建议采用高压H.APF电力有源滤波装置。
4.高低压产品技术特点及优势
4.1TSC技术优势
能够根据电网系统无功功率大小和电压控制要求自动投切与调节,不需要人工干预,快速动态补偿无功功率,提高系统功率因数,在补偿容量足够情况下,保证系统功率因数在0.90以上。
对光电触发控制系统、阀控系统进行特殊设计,避免谐波放大,避免谐波谐振,避免谐波危害电器设备的安全,避免由于谐波的原因造成电容器过载故障,实现无功补偿和谐波抑制并举的功能。
稳定系统电压、抑制电压闪变,提高电网电压质量,提高电气设备的正常出力,降低线路损耗、变压器损耗。
控制具有高可靠性,而且操作简单,与系统联结时,不需要考虑交流系统相序,不会因为相序接错而带来烧坏可控硅或其他器件的现象。
根据负载无功和负荷波动情况,在规定的动态响应时间内,多级补偿一次到位。
能对运行中的高压可控硅阀组中的任一支可控硅工作状态进行监测。
设备保护措施齐全,自动化程度高,能在外部故障或停电时自动退出,送电后自动恢复运行。
4.2APF电力有源滤波装置技术优势
主电路采用PWM控制变流器构成并联型电力有源滤波装置,控制回路采用双闭路跟踪控制技术,采用高速大容量DSP计算机芯片,实时、快速检测出负荷电流中的谐波分量和无功分量,准确输出补偿电流,滤波效率好。
电力有源滤波装置对负荷进行动态跟踪滤波,可快速响应,动态改善总谐波畸变率,满足国家对谐波治理要求。
可根据用户负荷的特点,控制方法灵活多样,可随机设定。包括以下三种方式:(1)只考虑滤除负荷中的谐波电流。(2)只补偿负荷中的无功功率,这种补偿是无级连续可调的。可实现感性、容性无功双向补偿,使系统功率因数始终保持在1。(3)既要滤除负荷谐波电流,又能补偿系统无功功率。
受系统电网阻抗变化的影响不大,不用担心滤波装置与电网阻抗发生并联谐振的可能,克服了传统的LC无源滤波装置的缺点。
单套APF电力有源滤波装置就能对2次~25次谐波广谱范围内进行补偿,装置简单,克服了传统的LC无源滤波需要多组单调谐滤波支路的缺点。
能自动跟踪电网频率的变化,滤波效果不受电网频率变化的影响,克服了传统的LC滤波对频偏依赖性过强的缺点。
即使补偿对象的谐波电流超出有源滤波装置的额定输出电流,也不会出现有源滤波装置过载,保证设备安全运行,这是传统的LC无源滤波装置做不到的。
APF有源滤波装置可与TSC动态无功补偿装置组合在一起使用,增大无功功率补偿能力和补偿精度;APF有源滤波装置可与TSF无源滤波装置组合在一起使用,增大谐波滤除能力和滤除精度。
滤除系统谐波,避免谐波谐振,防止谐波放大,提高电网电能质量,保证电气设备的正常运行。
4.3高压HVC自动无功功率补偿装置技术优势
可根据负荷的变化实行自动投切。
可向供电系统提供容性无功功率,实现稳定系统电压的作用,补偿负载的功率因数,降低网损,节约能源;同时也可以用滤波电容、电抗做成高压自动谐波滤波装置,治理系统谐波。
电容器组投切过程中,采用先进的技术,无涌流冲击,大大限制了过电压,无电弧重燃现象,系统维护量小,使用寿命长。
该系统运行时无噪音;装置本身不产生谐波电流;可消除线性或非线性谐振。
保护功能齐全:
过流、过压、缺相、短路、欠压、开口三角电压保护,过流或速断保护。
5.提高电能质量经济效益分析(以SVG为例)
5.1直接经济效益
减少电费支出,功率因数低电力部门会多收取电费,由于功率因数的提高受到电力部门的奖励节约电费。
降低功率损耗、实现节能效益。
减少负荷有功功率损耗。
减少变压器损耗。
5.2间接经济效益
改善电能质量,提高产品质量。
稳定系统电压、减少线路损失。
提高变压器带载容量,增加变压器有功输出,实现增产效益。
6.结论
高低压低动态无功功率补偿装置应用汽车行业,在补偿容量足够的情况下使功率因达到了0.9以上,不仅可以补偿无功,提高电网质量,保证设备正常工作,还能给本单位带来极大的经济效益。同时滤波装置可以滤除系统各次谐波,保证系统良好的供电环境,免受谐波污染。最终达到提高系统电能质量,保证系统的安全性及稳定性,满足用户的要求。■