安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
三、ANSVC低壓無功功率補償裝置
1、概述
1.1 ANSVC低壓無功功率補償裝置介紹
ANSVC低壓無功功率補償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4kV電網(wǎng)的無功功率自動補償；它集無功補償、電網(wǎng)監(jiān)測于一體，不但可以通過投切電容器組來補償電網(wǎng)中的無功損耗，提高功率因數(shù)，降低線損，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)。
1.2 無功補償?shù)闹匾?/span>
一般來說，使用無功補償裝置來提高功率因數(shù)的意義體現(xiàn)在兩個方面：一是可以減少輸電線路上的功率損失；二是可以充分發(fā)揮電力設(shè)備（如電機、變壓器等）的潛力。因為用電電器總是在一定電壓和一定有功功率下工作，如果功率因數(shù)較低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，輸電電流變大，導(dǎo)致線路損耗增加。此外，任何電力設(shè)備工作時總是工作在一定的額定電壓與額定電流內(nèi)，超過額定電壓值，會威脅設(shè)備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使內(nèi)部溫升過高，從而降低了設(shè)備的使用壽命。對于一些發(fā)電設(shè)備而言，功率因數(shù)的提高能大大增加效率，例如：一臺發(fā)電機容量為1500kW，當(dāng)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由0.6上升至0.8時，就可以使實際發(fā)電能力提高到3000kW。
1.3 無功補償?shù)男б?/span>
功率因數(shù)過低會受到電力部門的處罰甚至?xí)袛嗥髽I(yè)用電
高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電帶有負荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.90以上。其他100kVA （ kW ）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上。凡功率因數(shù)達不到上述規(guī)定的用戶，電力部門會對其加收額外的電費，即：力率電費（罰款）。
電力系統(tǒng)缺乏無功功率時就會造成生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本變高
當(dāng)功率因數(shù)較低時，設(shè)備的電壓變化大，無功損耗也大，設(shè)備老化加速，容易造成設(shè)備使用壽命縮短，影響設(shè)備運行。
降低變壓器及電氣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線損
線路傳送的視在功率不變，功率因數(shù)低將直接增加變壓器和傳輸線路的損耗，直接增加電力費用支出。
1.4 執(zhí)行標準
GB/T 7251.1-2013 《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分》
GB/T 14549-1993 《電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)諧波》
GB/T 15543-2008 《電能質(zhì)量：三相電壓允許不平衡度 》
GB/T 18481-2001 《電能質(zhì)量：暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》
GB/T 15576-2008 《低壓無功功率靜態(tài)補償裝置總技術(shù)條件》
2、產(chǎn)品介紹
2.1 工作原理
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優(yōu)方案，通過無觸點開關(guān)控制各組電力電容器投切。如下圖所示：
2.2 型號說明
2.3 技術(shù)參數(shù)
2.4 產(chǎn)品特點
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。
結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，模塊化設(shè)計，布線整齊大方，維護方便。
裝置柜體可獨立安裝或與其它柜體拼柜安裝。
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。
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。
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，實現(xiàn)優(yōu)控制。
具有數(shù)據(jù)采集功能和標準的通信接口，可實現(xiàn)遠程實時監(jiān)測和計算機聯(lián)網(wǎng)管理。
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，更不會產(chǎn)生諧波注入，可靠性高。
具備電力參數(shù)監(jiān)測、采集和統(tǒng)計功能。
2.5 結(jié)構(gòu)與尺寸
3、產(chǎn)品應(yīng)用
3.1 應(yīng)用領(lǐng)域分析
在交流電力系統(tǒng)中，絕大多數(shù)負載都是感性負載。其產(chǎn)生的感性無功回流到電力系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)功率因數(shù)降低，系統(tǒng)的壓降增大電能損耗增大等問題。常見負載功率因數(shù)如下表：
常見負載功率因數(shù)表
由上表可以看出，感性負載十分常見。為了盡可能減少損失，供電部門會要求電力用戶盡可能減少無功消耗。而電力電容器對于感性負載有相反的影響，所以輸入適當(dāng)?shù)娜菪詿o功功率，不僅可以提高功率因數(shù)，提升系統(tǒng)電壓，而且能有效地減少系統(tǒng)電能損耗。所以，目前絕大多數(shù)用戶都在使用電容器進行無功補償。
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?/span>
3.2 應(yīng)用方案
3.3 上圖示例
3.4 應(yīng)用案例
ANSVC低壓無功功率補償裝置使用在無功需求大，負載幅值和頻率波動較小的場所。金屬冶煉行業(yè)負載主要為各類加熱爐，十分適合ANSVC低壓無功功率補償裝置的運用。
山西某大型金屬加工企業(yè)主要以熔煉碳鋼、特種鋼為主要業(yè)務(wù)。廠內(nèi)使用了較大規(guī)模的中頻感應(yīng)加熱爐。
經(jīng)過現(xiàn)場考察，為客戶配置了ANSVC-600-380/B的無功補償裝置，其補償效果如下：
3.5典型行業(yè)案例
工礦企業(yè)
工礦企業(yè)中使用了大量的機械，加工中使用了各種加熱爐都是會影響電網(wǎng)無功功率的重要因素，使用無功補償后，提高了功率因數(shù)，保證了企業(yè)效益。
機電設(shè)備
機電設(shè)備中使用了大量的電機、變壓器以及感性設(shè)備，使用無功補償能提高功率因數(shù)，減少了線路損耗，節(jié)約了成本。
房地產(chǎn)
居民小區(qū)中存在大量變頻空調(diào)以及加熱爐暖氣設(shè)備，使用無功補償設(shè)備能供電環(huán)境，提高供電效率，降低了供電變壓器及輸送回路的損耗
