日期:2019-12-09
一、概述
HZ-SPC/02 電力電子式三相不平衡自動調節裝置(以下簡稱 HZ-SPC/02)是我司自主研制的智能化、有源式新型電力電子裝置,用來動態治理配網三相不平衡、補償無功功率和諧波電流。
HZ-SPC/02 采用高效的電力電子拓撲結構和先進的全數字控制技術,根據配網用戶由于不同時間段或不同負荷導致的配網三相不平衡電流,利用先進控制算法分離出不平衡電流的正序、負序、負零、無功和諧波電流,通過觸發功率器件 IGBT,輸出與之相反的抵消電流,達到消除不平衡及補償無功和諧波的作用。
圖 1-1 HZ-SPC/02 裝置外形
HZ-SPC/02 電力電子式三相不平衡自動調節裝置的型號和規格定義由兩部分組成——主型號和規格參數,具體如下:
1、更多功能、更多模式
1)具有零序、負序補償、無功補償、諧波補償等,一機多用;
2)高清 4.3 或 7 英寸中文彩色觸摸屏,本地實時顯示系統和裝置運行參數;
3)配置物聯網 GPRS 模塊,支持遠程數據監測與數據采集,支持手機 APP 和 PC 機遠程操控;
2、全面保護功能,提高用戶應用穩定性
1)有效值峰值雙設定自動限流,無過載風險;
2)具有過流、過壓、欠壓、過溫等多種保護功能,確保系統運行安全可靠;
3)設備具有非裝置自身問題導致停機自恢復啟動功能;
4)具有故障報警及追憶功能;
5)防雨防塵設計,滿足戶外安裝要求;
3、先進的控制策略和拓撲結構設計
1)改進的基于瞬時無功功率理論的檢測技術,可實時檢測負序、零序電流,自動跟蹤負載無功變 化,具有高度可控性與快速響應性;
2)采用 LCL 拓撲結構濾波,在輸出無功諧波電流的情況下,不會引入高頻 IGBT 開關諧波干擾,并且適用于任何現場電網系統阻抗,不會發生諧振;
4、功率密度高,易于安裝
1)變流器模塊化設計,體積小重量輕,功率密度高,安裝維護方便;
2)組合并機滿足不同容量需求;
3)單模塊獨立風道設計,可有效隔絕環境粉塵粘附,提高產品散熱效率;
HZ-SPC/02 系統主要包括斷路器 Q1、預充電電阻 R、繼電器開關 Q2、濾波電感 L、電壓型 PWM 整流橋(VSR)和直流母線電容 C 等。
圖 1-2 HZ-SPC/02 系統原理圖
系統圖如圖 1-2 所示,其中,斷路器 Q1 控制主進電電流輸入;電阻 R 為系統的預充電電阻,當 Q1 閉合后,系統母線電容電壓緩慢充電;繼電器開關 Q2 控制主路交流電流的輸入,同時將預充電電阻 R 短路;電感是功率轉換器和電力系統之間的功率傳送接口元件,一方面起儲能作用,另一方面濾除高頻開關紋波電流;電壓型 PWM 整流橋為 HZ-SPC/02 的功率轉換部件,由絕緣柵雙極晶體管(IGBT)構成, 應用電壓空間矢量調制(SVPWM)技術驅動 IGBT 產生補償電流波形;直流電容模塊儲存了經 IGBT 功率轉化模塊產生的直流能量。
圖 1-3 HZ-SPC/02 內部硬件布置
HZ-SPC/02 外部機箱外形及尺寸如圖 1-8 所示。
圖 1-8 HZ-SPC/02/0.4-100 外部機箱尺寸
HZ-SPC/02 系統具有優良的特性參數,如表 1-2 所示。
接線方式 | 三相四線 | |||||
電路拓撲 | 三電平 | |||||
額定電壓(V) | 400 ±10%V | |||||
工作頻率(Hz) | 50 | |||||
輸出容量(kvar) | 30 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 |
補償模式 | 不平衡、無功、諧波任意組合 | |||||
補償效率 | ≥95% | |||||
全響應時間 | ≤10ms | |||||
有功功率損耗 | <3%(額定) | |||||
中性線補償能力 | 三倍相線電流 | |||||
噪聲指標 | ≤65dB | |||||
過載能力(1min) | 120% | |||||
防護等級 | IP44(可定制) | |||||
散熱方式 | 風冷 | |||||
通訊 | Modbus,RS485、wifi、3G、GPRS | |||||
并機運行 | 可多臺并機 | |||||
保護 | 過流、過溫、直流過欠壓、交流過欠壓等 | |||||
顯示狀態 | 4.3-7 英寸中文彩色觸摸屏(可選) | |||||
安裝方式 | 戶外柱式安裝 | |||||
環境溫度 | -25℃~45℃(更高溫度下需降容) | |||||
儲存環境 | -40℃~60℃ | |||||
相對濕度 | 最大 95%,無凝露 | |||||
海拔高度 | 1000m 以下(更高海拔需降容使用) |
1、HZ-SPC/02 安裝示意圖
HZ-SPC/02 安裝位置主要選取在配電臺區配電變壓器的低壓側,即介于變壓器與用戶負荷之間。
圖 2-1 HZ-SPC/02 安裝示意圖
2、現場安裝方式
HZ-SPC/02 安裝方式支持抱桿、F 桿和 H 桿。
圖 2-2 HZ-SPC/02 工作現場安裝方式示意圖
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