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- PL-SVE新型电能质量优化装置
- 浏览次数:4025 次 发布时间:2015-03-31
一、产品概述
随着国民经济的发展和人民生活的不断提高,对电能质量的要求也不断提高。如何提高用户的用电质量和用电效率、保护用电设备及降低用电成本成为人们日益关注的问题。一旦出现电能质量问题,轻则引起设备故障,重则导致整个系统的崩溃,可能由此带来的巨大的经济损失和负面的社会影响;所以,提高用户的用电质量是我们不懈努力的方向。
在此背景下,合肥鹏雷电气设备有限公司的科研设计人员通过充分了解电网状况和在有关电力专家的指导下,研发出HB-SVE型电能质量优化装置。
该装置针对目前0.22KV-10KV用电网络中对电能质量敏感的各种精密的、复杂的用电负荷提供高效洁净电力能源而研制的高科技产品,并结合柔性交流输电技术(FACTS)、基于直接空间电压矢量的PWM发生技术、非相控制电磁平衡技术及电磁补偿稳压技术,使用电设备的用电质量得到极大的改善,同时具备自动检测消除电网谐波、平衡三相有功功率和柔性补偿无功功率等多项功能,大大降低了电力传输损耗,达到稳压节能的效果。广泛适用于电力、冶金、化工、煤炭、建材、轻工、水利、铁路交通等行业的电力系统中,其经济效益和社会效益十分显著。实际应用表明其平均节电率达15%~30%,同时具备软启动与变频器功能,对用电设备具有过流、欠压、缺相、过热保护等。
二、工作原理
PL-SVE型电能质量优化装置通过其输入采样回路对电网的A、B、C三相电流、电压、工作频率、功率因数等数据进行采样,采样数据经过电流、电压和谐波分析回路的检测分析,输入中央数据处理单元进行优化处理,在中央数据处理单元中对比工作方式的数据设定后进一步进行差异化数据处理,检定出电能优化需要的调整变化量,通过功率优化调整装置和滤波伺服装置实现电能优化输出:在此基础上,装置通过对输出信号进行反馈检测,并将反馈量输入中央数据处理单元,从而实现优化装置的闭环反馈,实现对电能质量的优化和用电设备最佳工作状态的跟踪。其逻辑图及电磁主机的连接方式如下图:三、产品型号及设计图例
产品型号及设计图例见下图:四、技术参数
输入电压:0.22-10KV
输入频率:50Hz
输出电流:<2400A
稳压精度:±1%
空载电流:<0.3%
空载损耗:<0.7%
负载损耗:<2%
工作温度:-10℃~+50℃
贮存温度:-25℃~+60℃
工作噪音:<40分贝(距设备1M处测试)
五、装置特点
1 采用非相控电磁平衡技术,可以抑制来自电源的高次谐波成分,又可以使设备所形成的谐波成分减少对电网的传送;
2 采用电磁补偿稳压技术,使选定的节电率不受输入电压波动影响;
3 采用自动加手动安全旁路电路设计,电压低于设定值时,自动旁路工作,使用中也可以手动旁路工作;
4 本系统不仅能抑制谐波,而且还能够改善功率因数,由于主机系统采用特殊的电气连接设计,降低了无功功率,从而提高了负载功能因数;
5 自身损耗极低,而无功阻抗较大,并对负荷电流的增大有所改变,由于选用优质特种磁性材料,使得铁心磁场的涡流损失和磁滞损失比一般矽钢片的损失少得多,几乎可忽略不计;
6 主回路无开关器件,大幅度提高了产品的可靠性;
7 本产品采用过电压保护、欠压保护及过流保护等技术,提高了产品运行的安全性。
六、主要功能
1 稳定供电电压
电压波动是电压方均根值一系列的变动或连续的改变,或者说是电压变动的集合。现实生活中,电压波动主要是负荷的波动引起的,而电压波动过大或闪变,直接的影响就是用电不经济,用电设备工作状态不稳定。所以,稳压供电能带来明显的节电效果。
HB-SVE型电能质量优化装置采用最新的计算机稳压优化和电磁补偿稳压技术相结合的方式,实现对用电设备的稳定电压,有效降低供电电压波动,提高了电能的有效利用。
2 抑制谐波污染
非线性负荷从电网吸收非正弦电流,引起电网电压畸形,因此被称为谐波源。电网上存在的谐波源很多,如:大气过电压、雷击、可控硅、变频设备的运行等。谐波源产生的谐波污染。增加了用电设备效率降低,对继电保护、自动装置及通讯等带来不利影响。
HB-SVE型电能质量优化装置输出电压总是正弦波,不产生任何谐波。内嵌的电抗能有效抑制来自电源侧的高次谐波,清洁电网、提高用电效率,同时,内嵌的电抗对于非线性负荷产生的高次谐波也能有效阻止。
对于HB-SVE型电能质量优化装置中的滤波增强型可以根据系统中的谐波情况,有效虑除系统中高次谐波。
3 提高功率因数
功率因数是影响电能利用率的关键因素。功率因数低,会降低电源和用电设备的效率,增加电路损耗。HB-SVE型电能质量优化装置通过电磁调控降低电机铁损和励磁电流,降低电机的总损耗,由系统供给的无功功率减小,从而提高设备的功率因数1-7%。对于HB-SVE型电能质量优化装置系列中的无功补偿型可以有效提高系统的功率因数,最高可将系统的功率因数提高到0.99。
4 调整三相电源不平衡
目前电网中,尚且还存在大量的单相大功率用电设备,这就造成了三相电源负载的不对称。造成了以下影响:(1)负载大的一相电压降低、负载小的一相电压会相对升高,从而会使设备损毁;(2)定子产生逆相序旋转磁场,影响电动机的输出功率;(3)转子产生逆序电流,从而产生制动转矩,使电动机的温度升高、输出功率减小;(4)电压损耗增大、线损增大。
HB-SVE型电能质量优化装置利用特有的优质铁芯和绕组,在变压器中做到磁路平衡、磁场平衡,可以对三相电源间不平衡电压,在15%的范围内进行调整,使用电设备在三相电源趋于平衡和对称的状态下优质运行。
5 降低负载启动电流
对于动力设备来说,其在启动时,通常其启动电流是其正常工作时额定电流的4-7倍,过高的启动电流会使设备的损耗增加、温度上升,缩短用电设备使用寿命。另外对于大功率用电设备来说,过高的启动电流也会冲击电网,引起电网电压波动,给电网的可靠供电造成不利的影响。
HB-SVE型电能质量优化装置将电机启动电流控制在额定电流的1.5-2.5倍左右,有效地限制负载电流不超过额定电流值。对于频繁启动的用电设备来说,减少电机的损耗,电机的发热也会大大降低,从而延长电机的使用寿命。对于HB-SVE系统中的电机型,我们增强了其软启功能,具有软启的作用。
6 抑制瞬流、浪涌
诸如变频器等企业用电设备在运行时会产生大量的瞬流和浪涌,在电网里迂回徘徊,形成电力污染。瞬流产生的高电压,使设备过热、开关装置接触元件的触点氧化、用电设备的工作效率降低。造成用电设备加速损坏和电耗增加。
HB-SVE型电能质量优化装置属于惰性器件,具有较强的抗过电压、抗过电流能力和较强的抗电压突变、抗电流突变的能力,可以保护用电设备不受冲击,抑制瞬流和浪涌。将由瞬流和浪涌引起的过热和电网污染影响减到最小,达到清洁用电的效果。
七、装置主要构成
1 电磁主机(AT)
电磁主机是一种内嵌电抗的特殊绕组,干式自冷,自身损耗低等特点。规格根据实际要求进行订制,主要作用:调流、调压、抑制高次谐波和瞬流。
2 自动控制单元(CDQ-III)
CDQ-III自动控制单元是PL-SVE系列产品的核心控制模块,主要作用是对采集的系统数据进行分析,并根据相应逻辑进行判断和反应,为用户提供一个友好的用户交互界面,同时,相关数据可通过RS485通讯接口发送给数据中心。
3数据采集器(DCU)
DCU数据采集单元是现场数据采集的主要电气模块。DCU将系统的相关电气参数采集后,通过二次屏蔽线将采集的数据发送给CDQ-III单元。
4电容器组
根据用户实际需要订制电容器组,主要作用:改善系统稳定性、降低系统损耗、改善线路电压分别。
5电抗器
根据用户实际需要订制电抗器,干式自冷,根据使用用途分别:并联电抗器和滤波电抗器。串联电抗器是PL-SVE系列中无功补偿型的重要组成,滤波电抗器是PL-SVE系列中滤波增强型的重要组成。
6柜体
根据用户实际需要订制,材质可分为:冷轧钢、敷铝锌板或不锈钢,安装位置可分为:户外型和户内型。
八、应用系统图九、质量承诺
1、使用之日起1 2个月内,如因质量问题不能正常使用,无偿为用户更换部件或维护。
2、负责对用户进行技术和使用方面的培训。
3、本公司负责永久性的提供备品备件及售后服务。
4、用户应严格按照使用说明书操作,若因用户操作失误而引起装置出现故障,本公司将有偿服务。
十、包装运输
1、采用木箱包装。柜体底座应固定在包装箱底板上。
2、建议不要长距离在三级以下公路运输,必要时可以拆散包装。
3、不要长期在户外储存,长期不用时,应储存在干燥通风的仓库内。
十一、安装、调试、维护
本公司负责根据用户要求进行产品图纸设计及参数选择,设备组装调试完毕后,经检测合格后方可出厂。如用户需要,我公司可负责现场安装指导及调试服务好,用户需提供必要的配合和协助。
十二、订货须知
1、用户应提供相关的设备用电参数,包括:使用的电压等级、所带负载的用电系统三相总功率、进出线方式等。
2、柜体的尺寸、颜色及柜体的安装方式等,由我公司工程师进行设计并经用户签字确认后,方能最终确定。
3、用户明确装置的功能(包括基本功能和附加功能),如有特殊要求在订货时提出。
附录1:产品选型指南表
PL-SVE-DH混合型电能质量优化装置
由于高压送电原因,电网的供电电压总是高于设备的额定值,尤其是夜间电压更高,形成了电能过剩供给。用电设备长期运行在高电压环境中,将会直接缩短其使用寿命,并造成电能浪费。
PL-SVE-DH型电能质量优化装置通过对用电设备的电流、电压的反馈和计算,寻求用电设备的最佳工作状态,解决供、配电电压过高的问题,保持终端设备用电电压的稳定,调整输出功率,实现优化供电,从而实现节电和延长使用寿命的作用。
PL-SVE-ZM照明型电能质量优化装置
随着环保、节能、低碳生活理念的普及,在很多照明场合已开始大量的使用节能灯具,而绝大部分的节能灯具都是感性负荷的灯具,其对电网的直接影响就是增大系统无功。再者,由于高压送电的原因,电网的供电电压总是高于照明设备的额定值,尤其是夜间电压更高,形成了电能的过剩供给,照明设备长期运行在高电压环境下,将会大大缩短其使用寿命,并造成电能浪费。另外,灯具发光效率在不同供电参数时不同,过高的的供电参数对发光不起作用,反而使灯具发热,镇流器产生噪音等。
PL-SVE-ZM照明型电能质量优化装置通过调整输出功率,解决供、配电电压过高的问题,实现优化供电,使照明设备在满足高亮的前提下,始终工作在最佳状态,达到节电和延长灯具使用寿命的目的。
PL-SVE-DD电动机型电能质量优化装置
通常情况下,工业电机负荷设计匹配都有5%-10%安全使用裕量,配电功率较大。电机实际使用过程中60%以上的电机长期处于变化负荷或轻负荷运行状态,电机效率低,电机自身损耗和无功损耗很大,在各项供电参数都较高的地区和时间段,线路损耗会更大。对于启停、负荷波动频繁的用电设备,还会产生频繁波动的冲击电流。
PL-SVE-DD动力型电能质量优化装置根据电动机的工作特性,采用功率自动跟踪检测调节方式,使电动机达到最佳效率的工作匹配,在保证电动机正常运行的条件下,使电动机的输出功率与负荷实际需要的功率匹配,工作电流降低到最小,降低配电功率大造成的空载损耗,提高功率因数,提高电动机的运行效率,达到节电的目的。
PL-SVE-DF风机水泵型电能质量优化装置
水泵 、风机是一种广泛应用于工农业生产和人民生活中的通用机械。水泵和风机的耗电量与机组转速的三次方成正比。通常,设备是根据生产中可能出现的最大负荷条件,即最大流量进行选择的。而实际生产需要的流量往往比设计的最大流量要小得多。为此常常通过调节风门或调节阀来控制风压或水压,结果在风门或调节阀上造成很大的节流损耗,浪费了电能。
PL-SVE-DF风机水泵型电能质量优化装置主要针对各种供水、供气或通风系统中的风机、水泵或空压机等设计制造,该系统装置采集系统实际需要的风压、水压等参数,通过微电脑控制电磁主机的功率输出,调整风机、水泵的转速来实现节能的目的。
PL-SVE-DC抽油机型电能质量优化装置
目前,在油田抽油机设备中,游梁式抽油机使用方便、可靠,是目前油田采用生产中的主要设备,应用最为普遍,数量也最多。游梁式抽油机的工作过程为:用电机带动皮带轮,皮带轮带动两个很重的钢质滑块作旋转往复运动,依靠杠杆的作用,将盛油器提上放下,而将油带出地面进入输油管道中或储油罐中,完成出油过程。抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷,比并迭加有瞬间的冲击。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动,一般都配有平衡块。为了保证足够大的启动转矩,抽油机电机正常运行时负荷率很低,一般在20%-30%,低负荷率运行,造成功率因数低,效率低,电能浪费大。因此,在选配抽油机电机时,普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时,抽油机的运行会出现无功抽取,出现空抽或泵空状态,过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加,造成油井开采的电费成本居高不下,能源浪费十分严重。因此,抽油机的节能潜力非常可观。
PL-SVE-DC抽油机型电能质量优化装置根据抽油机电机的工作特点和负荷周期性变化曲线准确判断泵空状态,自动控制泵装置的运行和停机,从根本上消除了由于泵空现象所导致的无效抽取,使得抽油机的运行时间大大缩短,泵效大幅提高,采油产量提高,有效提高抽油机电机的负荷率和工作效率。
PL-SVE-DS注塑机型电能质量优化装置
在塑胶行业中,注塑机、吹塑机是主要生产设备,耗电量大,同时浪费电能的现象也非常严重。目前,绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供,注塑机用电量最大的是油泵点击,占整个注塑机的80%以上,同时注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的负载,在一个注塑周期中,在合模、锁模、射胶、保压、冷却、开模、顶出等不同工作阶段,注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,必须靠流量阀和压力阀调节不同工序所需的流量和压力。注塑机液压系统电能浪费问题的直接原因就是油泵流量与负载流量需求不匹配。造成高压溢流引起的,这是油泵电机转速恒定不变所带来的不良后果。
PL-SVE-DS注塑机型电能质量优化装置主要针对各类注塑机进行特殊设计制造,该系列装置采用微电脑控制技术,根据注塑工艺的不同,通过改变电磁主机功率输出,进而改变注塑机油泵电机的流量,使其既能在特定的工况下保持正常工作所需要的液压油流量,又能达到消除溢流、节省电能的目的。
PL-SVE-KT中央空调系列电能质量优化装置
中央空调制冷系统冷负荷的装机容量一般均按满足夏季最高环境温度和冬季最低温度进行设计。由于季节、昼夜及用户负荷的变化,空调的实际使用负载远比设计负载低,实际上出现最大设计冷负荷的时间,即满负荷运行时间不多,更多时间是在低负荷下运行,中央空调冷水系统一般采用定流量运行方式,其结果是为满足少量时间大冷负荷制冷要求,而使多数时间水量输送运行在过剩状态,即水系统运行在大流量小温差状态,造成非常大的电能浪费。
PL-SVE-KT中央空调系列电能质量优化装置主要通过自动监测冷冻水温度压力、冷却水温度压力、环境温度、点击转速、电压、电流等参数,自动控制压缩机组、冷冻水泵的点击转速,从而调节制冷量及整个系统的功率平衡,以达到整个系统与之协调、消除无用功损耗、减少系统电耗的目的。
PL-SVE-WG无功补偿系列电能质量优化装置
现代用电企业中,有数量众多、容量大小不等的感性负载连接到电力系统中,以致电网传输功率下降,同时也给用电企业带来了不利的影响:企业电费开支增加,设备的利用率下降,系统的能耗增加,用电质量下降等。
PL-SVE-WG无功补偿装置系列新型用电质量优化装置按照“优先保证电压合格,实现无功平衡,尽量减少投切次数”的原则,依据九区图原理有高可靠的控制器按照模糊控制策略进行电压无功综合控制。通过对电网电压和功率因数的综合判定,可同时控制两台主变的自动有载调压及两段母线上的无功补偿电容的自动投切,实现平衡系统电压,提高功率因数,减少线损,保障供电质量,解决无功补偿和欠补偿问题。
PL-SVE-LB滤波增强系列电能质量优化装置
目前,许多变电所的负荷中含有大量非线性负荷,如整流装置、交-交变频装置、炼钢电弧炉、中频炉、电力机车、交流电焊机、高频电焊机、中频淬火炉、计算机的开关电源、带电子镇流器的荧光灯等。供电给这些非线性负荷的系统电压即使为理想正弦波电流。谐波电流流经系统中包括发电机、输电线、变压器等各种阻抗元件时,必然产生非正弦的电压降,使交流系统内个点的电压波形也发生不同程度的畸变。电压畸变的程度取决于非线性负荷容量与电网容量的相对比值以及供电系统对谐波频率的阻抗,畸变的电压反过来对整流装置充系统中启用的电流波形又有影响。因而谐波电流和谐波电压是相伴而生、相互影响的。
PL-SVE-LB滤波增强系列新型用电质量优化装置主要针对各种谐波干扰比较严重的用电场合进行特殊设计制造,该系统装置综合运用电磁平衡技术、专用电容器组、滤波电抗器和无感电阻组成的滤波回路。该回路与谐波源并联,分别向谐波电流提供了一个电网以外的低阻抗通道,使谐波电流大部分流入滤波器,从而使电网的畸变减小到一个可以接受的水平。装置对系统中特定的谐波进行滤除并抑制其他次数的谐波,同时提高功率因数,降低无功损耗,抑制线路中的瞬流和浪涌,具有较强的抗过电压、抗过电流的能力,从而达到保护用电设备的目的。产品选型标准
注:1、上述表格中尺寸和规格只是我公司标准型规格尺寸,特殊情况可根据用户的实际要求制作
2、上述表格中电压等级0.38KV与0.22KV外形尺寸标准一致,可供参考。
3、附录2:(电能质量优化装置外形示意图)