產品名稱:高壓TSC動態無功功率補償裝置
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- 商品品牌:坤友電氣
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高壓TSC動態無功功率補償裝置是一種動態跟蹤的新型電容補償裝置,產品采用全數字智能控製係統,國外進口的高電壓、大功率晶閘管串連組成高壓交流無觸點開關,實現電容器組的快速投切,響應時間小於20ms。產品借鑒國外先進技術,解決了傳統補償裝置控製開關易受衝擊、使用壽命短、相應速度慢等缺點,設備運行**可靠,效果好,各項性能指標達到國內先進水平。
高壓TSC動態無功功率補償裝置廣泛應用於高壓交直流輸變電係統和冶金、煤炭、港口門機、電氣化鐵路、重型機械製造等工業、交通衝擊性負荷配電網中。其主要作用就是對衝擊性負荷、時變負荷能夠實時監測、動態補償,實現功率因數補償至0.9以上,穩定係統電壓,減少供電係統的網絡損耗,提高電能質量等顯著特點,可以給用戶帶來巨大的經濟效益和社會效益。
高壓TSC的應用領域
隨著現代電力電子設備和非線性負荷的大量應用,使電網供電質量受到嚴重影響,尤其是各種電力電子開關器件的大量應用和負載的頻繁波動是*主要的乾擾源,對電網的穩定造成一係列不佳影響:
★ 功率因數低,增加電網損耗,加大生產成本,降低生產效率;
★ 產生的無功衝擊引起電網電壓降低,電壓波動及閃變,嚴重時導致傳動裝置及保護裝置無法正常工作甚至停產;
★ 導致電網三相不平衡,產生負序電流使電機轉子發生振動。
★ 電容器組諧振及諧波電流放大,使電容過負荷或過電壓,甚至燒毀;
★ 增加變壓器損耗,引起變壓器發熱;
★ 導致電力設備發熱,電機力矩不穩甚至損壞;
★ 加速電力設備絕緣老化,易擊穿;
針對以上電網汙染,應用我公司生產的高壓TSC動態無功功率補償裝置實現了電容投切無過渡、無湧流抑製高次諧波,穩定係統電壓。
高壓TSC裝置應用領域如下:
1、遠距離電力輸送
電力係統目前正在趨向於大功率電網,長距離輸電,高能量消耗,迫使輸配電係統不得不更加有效。高壓TSC可以明顯提高電力係統輸配電性能,即在不同的電網條件下,為保持一個平衡的電壓時,可以在電網的一處和多處適當的位置安裝高壓TSC,以達到以下的目的:
★ 穩定係統電壓
★ 減少傳輸損耗
★增加電網輸電能力,使現有電網發揮*大效率
★提高瞬變穩態極限
2、軋機
軋機的無功衝擊負荷會對電網造成以下影響:
★ 使功率因數下降
★ 引起電壓波動及電壓降,嚴重時使電氣設備不能正常工作,降低生產效率
★ 負載的傳動裝置中會產生有害高次諧波,主要以
5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻,會使電網電壓嚴重畸變
高壓TSC閥組和高壓FC濾波器或抑製諧波型電容裝置兩者相互結合,可以減少鋼廠軋機等負荷對供電係統的電壓波動,濾除或抑製軋機產生的諧波,提高係統的功率因數。
3、提升機
★ 提升機在工作中會對電網產生如下影響:
★ 引起電網電壓波動及電壓降
★ 使功率因數較低
★ 增加了設備及輸電線路的損耗
高壓TSC裝置可以減少提升機對供電係統的電壓波
動,提高係統的功率因數。
4、城市二級變電站
在區域電網中,采用高壓TBB固定無功補償和高壓TSC動態無功補償方式來補償係統無功,高壓TBB固定無 功補償用來補償較穩定的感性負載,高壓TSC動態無功補償用來補償波動性較大的感性負載。兩種方式組合投切,既能保證補償精度,又可實現動態跟蹤補償;而且降低了設備造價。
5、電氣化鐵路的供電係統
電力機車運輸方式在保護環境的同時也對電網造成了嚴重“汙染”,電力機車單相供電造成了供電網的三相嚴重不平衡及功率因數低,並產生負序電流。高壓TSC可以改善三相不平衡,提高係統的功率因數。
高壓TSC組成及技術特點
高壓TSC動態無功功率補償裝置由光纖觸發控製係統、閥控係統、脈衝變壓器、電抗器、電容器、保護元件等單元組合而成。控製係統由微機實時檢測電能質量、實現智能投入、切除電容器組調節係統功率因數的目的。當控製器檢測實時功率因數,自動判斷出需投入的電容器組數,
控製器對指定的晶閘管閥輸出控製信號、使之導通將電容器組投入運行;當負載無功功率低於整定值時,控製器對對應的晶閘管閥停止發送觸發信號,晶閘管閥導通截止,電容器組退出運行。以上工作狀態完全自動進行,確保投切電容器無衝擊、無湧流、無過渡過程。
1、晶閘管閥組結構
高壓熱管散熱結構10kV和6KV高壓晶閘管閥組采用單相臥式,三相疊加立式結構,結構緊湊,占地麵積小。10KV 和6KV的高壓晶閘管閥組串聯一定數量的晶閘管;其它附件還有散熱器、均壓/阻尼電容器和電阻器、高電位觸發板和支撐架等。
(a)晶閘管選用ABB原裝進口6500V元件,光元件選用美國原裝進口元件,有利晶閘管閥長期可靠運行。
(b)單相10kV晶閘管閥組單臂半波共串聯10個6500V晶閘管元件。單相6kV晶閘管閥組單臂半波共串聯6個6500V晶閘管元件。說明元件電壓使用裕度足夠大。
(c)熱管散熱器采用烏克蘭技術生產,散熱效率高(是銀的1000倍左右),結構緊湊、噪音小、提高了設備的**性和穩定性。
(d)高電位板采用ABB轉讓技術,集觸發脈衝整形與矽元件狀態檢測功能於一體;電路板所有功能全部采用無源電路,電路板無需外供電源,極大提高了電路板工作的可靠性。
(e)均壓電容器采用自愈式金屬化膜電容器,金屬化膜采用進口的邊緣加厚的鋅鋁複合金屬化膜做主材,產品具有優良的自愈性能,電容量損失小,抗浪湧能力強。阻尼電阻器采用專為電力機車整流裝置配用的大功率繞線電阻器,散熱效率高,抗浪湧能力強,性能穩定。
(f)閥室內配備大功率空調,可以將熱管散出的熱量迅速排除室外,保持室溫恒定,有利於晶閘管閥的長期運行。
2、控製櫃結構
高壓TSC控製櫃由無功調節控製器、矽元件狀態監視器、專用大容量備用電源裝置(UPS)及相應的指示儀器儀表、按鈕等組成。無功調節控製器采用DSP+MPU雙處理器架構,其中,DSP采用國外進口高速浮點信號處理器,MPU采用工業級嵌入式處理器;光端收發器由光發射板、光接收板、緩衝器板和電平分配板組成。
a) 無功調節控製器是TSC係統實現動態無功控製策略和晶閘管閥運行監控的神經**,實現概述功能:
——原始輸入信號調理
——手動/自動轉換
——AD數據采集轉換
——無功補償和負序補償計算
——調節線性化
——投切指令產生
——晶閘管閥事故報警處理
——遠傳TSC晶閘管閥信息和執行工作站命令
b) 矽元件狀態監視器實時監視高壓TSC晶閘管閥組閥體各矽元件狀態,液晶顯示。畫麵簡潔、直觀,根據監視結果,發出告警或故障信號。便於值班人員及時判斷處理。
3、可控矽觸發電路係統
晶閘管閥串在中壓電網中工作,當觸發瞬間或晶閘管閥串在正常導通時,每隻管子的壓降極低,約為2V,觸發電流為幾百毫安。當晶閘管閥串停止工作時,電容器通過二極管串充電,充電電壓大約等於電網線電壓的峰值,晶閘管閥串要承受電網的交流電壓和電容器的直流電壓之和,所以選擇二極管和晶閘管閥串的耐電壓值至少要高於電網額定線電壓的六倍。在這種情況下,控製回路與主回路的絕緣問題尤為重要。觸發回路發出觸發命令傳到中壓晶閘管閥串工作。隻有做到觸發回路與主回路的絕緣,才能保證係統的**。可控矽觸發電路主要由光電轉換裝置、脈衝變壓器組成。
a)觸發器的同步信號取自電網電壓,經同步變壓 器降壓驅動光耦後作為同步信號,觸發器接到觸發命令後,產生180°或120°寬脈衝的觸發命令,再通過光纖傳遞給脈衝功放產生脈衝列信號,經過磁隔離變壓器隔離,觸發晶閘管。
b)磁隔脈衝變壓器磁隔離變壓器提供同一組晶閘管閥串相同的觸發脈衝信號,即觸發脈衝信號同時開始、同時停止,以保證閥串同時導通。並且磁隔離變壓器起到低壓控製回路與中壓主回路絕緣、隔離的作用。專門用於多個晶閘管串聯係統的特種脈衝變壓器,可滿足3-12個晶閘管串聯同時觸發的需要。其結構和工藝上保證了多繞組輸出脈衝的上升沿時間誤差小於0.2μs,脈衝上升沿陡度可達2A/μs,適合觸發電流容量在50~4000A範圍內的晶閘管,良好的性能,保證了觸發係統的**性,可靠性和穩定性。
4、電容器和電抗器
單相並聯電容器可以要據供電係統和現場負荷的情況選擇不同型號的電容器;單相串聯電抗器可以根據供電係統和現場負荷的情況選擇不同電抗率的電抗器,電抗器也可以根據現場的負荷和用戶的要求選擇乾式鐵芯、乾式空芯電抗器。
5、技術特點:
★時跟蹤負荷變化,動態補償無功功率,提高係統功率因數;
★采用光纖觸發技術,實現一次係統與二次係統的電氣隔離,解決乾擾問題,做到了高可
靠性和控製性;
★采用進口晶閘管控製投切電容器組,真正實現電容器組過零投切,無浪湧電流,提高了
設備的使用壽命;
★電容器組投切過程中無浪湧電流、無操作過電壓,無電弧重燃現象;
★ 動態抑製係統諧波,改善電壓畸變率,主回路設計充分考慮電容器組對諧波電流的放大問題,保證設備**運行,可靠工作;
★ 控製器實現全數字化,液晶顯示,具有聯網通訊功能;
★ 控製器具有高可靠性,而且操作簡單,與係統連接時,不需要考慮交流係統相序,補償器保護措施齊全;
★ 閘管閥體電路參數精心設計,發熱量小,設備結構緊湊,占地麵積小;
★ 控製櫃與晶閘管閥體之間信息傳遞全部采用高壓光纖實現,無任何電氣聯係,徹底解決了控製低壓側和高壓側的電氣絕緣問題;
★ 專用的晶閘管閥監控單元能夠實時監測晶閘管閥體中每隻晶閘管的運行狀態,液晶顯示,畫麵直觀、簡潔。
★ 采用獨特的自取能供電和高精密直流電源為晶閘管閥體高壓控製電路供電,電源輸出容量大、可靠性高且電能質量穩定;
★ 設備自身無諧波電流產生、無投切過渡過程;
★ 適用於無功負荷衝擊頻繁波動的場合;
★ 改善電壓質量,穩定係統電壓,抑製電壓閃變;
★ 降低網損,高效節能,提高電氣設備
6、技術參數:
★ 係統電壓等級:10kV及以下電壓等級
★ 係統頻率:50Hz
★ 係統響應時間:<20ms
★ 控製電源:220V
★ 電容器接線:三角型
★ 電容器分組:300、600、900、1200、1800、2400KVAR等
7、產品型號:
KY-TSC-□/□-□
電容器分組數
補償容量(kVar)
係統電壓等級(kV)
坤友高壓TSC動態無功補償器
7、訂貨須知:
★ 注明所選產品的型號和規格,電容器分組情況,定購的套數
★ 注明電容器裝置的安裝方式是櫃體式還是框架式
★ 注明電容器裝置安裝環境是戶內還是戶外
★ 注明現場諧波次數及諧波含量大小,用電負荷種類及數量
★ 注明串聯電抗器電抗率
★ 提供現場安裝場所空間尺寸大小
★ 注明屏體及櫃體顏色
8、典型方案
在6KV、10KV的供電係統中,采用高壓TSC動態無功補償和高壓TBB固定無功補償方式來補償係統無功,高壓TSC動態無功補償用來補償波動性較大的感性負載,高壓TBB固定無功補償用來補償較穩定的感性負載。兩種方式組合投切,既能保證補償精度,又可實現動態跟蹤補償;而且降低了設備造價。