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電網的無功功率自動補償；它集無功補償、電網監測于一體，不但可以通過投切電容器組來補償電網中的無功損耗，提高功率因數，降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量；同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等電量參數。
1.2 無功補償的重要性
一般來說，使用無功補償裝置來提高功率因數的意義體現在兩個方面：一是可以減少輸電線路上的功率損失；二是可以充分發揮電力設備（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，導致線路損耗增加。此外，任何電力設備工作時總是工作在一定的額定電壓與額定電流內，超過額定電壓值，會威脅設備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使內部溫升過高，從而降低了設備的使用壽命。對于一些發電設備而言，功率因數的提高能大大增加效率，例如：一臺發電機容量為1500kW，當電力系統的功率因數由0.6上升至0.8時，就可以使實際發電能力提高到3000kW。
1.3 無功補償的效益
功率因數過低會受到電力部門的處罰甚至會中斷企業用電
高壓供電的工業用戶和高壓供電帶有負荷調壓裝置的電力用戶，功率因數為0.90以上。其他100kVA （ kW ）及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數為0.85以上。凡功率因數達不到上述規定的用戶，電力部門會對其加收額外的電費，即：力率電費（罰款）。
電力系統缺乏無功功率時就會造成生產效率降低，生產成本變高
當功率因數較低時，設備的電壓變化大，無功損耗也大，設備老化加速，容易造成設備使用壽命縮短，影響設備運行。
降低變壓器及電氣網絡設備的線損
線路傳送的視在功率不變，功率因數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 執行標準
GB/T 7251.1-2013 《低壓成套開關設備和控制設備第1部分》
GB/T 14549-1993 《電能質量：公用電網諧波》
GB/T 15543-2008 《電能質量：三相電壓允許不平衡度 》
GB/T 18481-2001 《電能質量：暫時過電壓和瞬態過電壓》
GB/T 15576-2008 《低壓無功功率靜態補償裝置總技術條件》
2.1 工作原理
ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯在整個供電系統中，能根據電網中負載功率因數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方案，通過無觸點開關控制各組電力電容器投切。如下圖所示：
2.2 型號說明
2.3 技術參數
2.4 產品特點
裝置柜體采用框架拼裝式結構，表面噴塑或鈍化處理，外觀整潔美觀、耐老化、抗腐蝕、高壽命。
結構設計緊湊合理，模塊化設計，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。根據電網的實際情況，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。
使用串聯電抗器保護電容器，可根據用戶現場具體電網背景定制方案。
控制器具有多回路循環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，實現優控制。
具有數據采集功能和標準的通信接口，可實現遠程實時監測和計算機聯網管理。
采用無觸點開關進行投切電容，過零投入，既沒有投切涌流又有良好的散熱機制，更不會產生諧波注入，可靠性高。
具備電力參數監測、采集和統計功能。
2.5 結構與尺寸
3.1 應用領域分析
在交流電力系統中，絕大多數負載都是感性負載。其產生的感性無功回流到電力系統中，導致系統功率因數降低，系統的壓降增大電能損耗增大等問題。常見負載功率因數如下表：
常見負載功率因數表
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，所以輸入適當的容性無功功率，不僅可以提高功率因數，提升系統電壓，而且能有效地減少系統電能損耗。所以，目前絕大多數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的場合。
3.2 應用方案
3.3 上圖示例
3.4 應用案例
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主要以熔煉碳鋼、特種鋼為主要業務。廠內使用了較大規模的中頻感應加熱爐。
經過現場考察，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典型行業案例
工礦企業
工礦企業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無功功率的重要因素，使用無功補償后，提高了功率因數，保證了企業效益。
機電設備
機電設備中使用了大量的電機、變壓器以及感性設備，使用無功補償能提高功率因數，減少了線路損耗，節約了成本。
房地產
居民小區中存在大量變頻空調以及加熱爐暖氣設備，使用無功補償設備能供電環境，提高供電效率，降低了供電變壓器及輸送回路的損耗
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