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1、低压配电系统无功补偿滤波设计,201048,2,内容,2,3,1,案例分析-谐波污染与无功补偿,解决方案-非调谐补偿滤波方案原理与设计,产品简介-埃特罗斯电气补偿滤波产品,201048,3,谐波,201048,5,谐波的产生,电阻加热器 白炽灯,201048,6,谐波的产生,产生电流谐波,产生电压谐波,非线性负载,电流谐波,电源电缆阻抗,电压谐波,201048,7,谐波对无功补偿电容器的影响,201048,8,案例1 电容器异常发热失效,201048,9,案例1 电容器异常发热失效,背景资料 商业建筑物低压配电系统 采用纯电容型无功功率补偿 配电系统非线性负载主要为荧光灯和办公设备 产生大量3
2、，5，7，11次等奇次谐波,电流波形,THDi=26%,201048,10,案例1 电容器异常发热失效,问题与现象 电容器表面温度70 电容器失效,201048,11,案例1 电容器异常发热失效,原理分析 配电系统谐波污染严重 并联电容器对谐波呈现较低阻抗 谐波导致电容器过载,ZC,ZC,Z,Zc=,C,=,(2f)C,如 f 增加,201048,12,案例2 纯电容补偿放大谐波,201048,13,案例2 电容器放大谐波,背景资料 某商业数据中心配电系统 330Kvar纯电容型无功功率补偿（1*50Kvar+7*40Kvar）配电系统主要用电设备为三相UPS电源，产生大量5，7，11，13次
3、等非零序奇次谐波,电流波形（电容器未投入）,THDi=20%（电容器未投入）,201048,14,案例2 电容器放大谐波,问题与现象 投入两路电容器后，谐波放大严重 THDi从20%增加到30%THDv从3.2%增加到4.2%补偿无法达到目标功率因数,电流波形,电流波形,THDi=20%,THDi=30%,THDv=3.2%,THDv=4.2%,201048,15,案例2 电容器放大谐波,原理分析 纯电容补偿对谐波的放大原理,Ih,a,b,f(Hz),|Z|(),250（5次谐波）,350,系统阻抗,系统等 效感抗,201048,16,案例2 电容器放大谐波,原理分析 并联谐振频率的计算,Ih
4、,Xl,Xc,Ish,Ich,Ish,Uh,分母,等于零,变压器容量,无功补偿容量,变压器短路阻抗,为谐振条件,201048,17,案例2 电容器放大谐波,原理分析 实例计算 变压器容量Sn=1250Kva 变压器短路阻抗 5%无功补偿分步容量 单步：50Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar 累计：50Kvar：90Kvar：130Kvar：170Kvar：210Kvar：250Kvar：290Kvar：330Kvar 根据计算，当投入到第二步（90Kvar）时，谐振频率处于16.7次谐波位置，容易引起17次典型谐波放大,2
5、01048,18,案例2 电容器放大谐波,原理分析 实际案例数据,201048,19,案例2 电容器放大谐波,原理分析 风险分析 如果投入到第5步时，将造成11次谐波放大 投入更多电容补偿会造成谐波电压超过国标限值要求,THDv=3.2%,THDv=4.2%,201048,20,案例3 纯电容补偿放大谐波,201048,21,案例3 电容器放大谐波,商业写字楼配电系统纯电容谐波放大案例 变压器容量Sn=800Kva 短路阻抗Usc%=6%无功补偿4*30Kvar=120Kvar 主要负载：荧光灯，办公设备 产生3，5，7，11，13次等奇次谐波,201048,22,案例3 电容器放大谐波,理论
6、数据与实测数据,未投入电容器,投入30Kvar电容器,投入90Kvar电容器,投入120Kvar电容器,201048,23,谐波的危害谐波与无功补偿电容器的互相影响,产生谐波,非线性负载,谐波,造成影响,电容器故障,发热 乏值损失严重 击穿 寿命减少 与系统产生谐振,造成影响,谐波放大,干扰设备,201048,24,内容,2,3,1,案例分析-谐波污染与无功补偿,解决方案-非调谐补偿滤波方案原理与设计,产品简介-埃特罗斯电气补偿滤波产品,201048,25,原理,201048,26,解决方案RCT非调谐无功补偿滤波,RCT非调谐型无功补偿滤波原理（7%非调谐补偿举例）,Ih,a,b,系统等 效
7、感抗,f(Hz),50,250,350,系统阻抗,系统+电容阻抗,非调谐补偿滤波回路,|Z|(),201048,27,解决方案RCT非调谐无功补偿滤波,非调谐补偿滤波 原理（7，189Hz举例）,Ih,a,b,系统等 效感抗,f(Hz),250,350,系统阻抗,系统+电容阻抗,非调谐补偿,|Z|(),50,201048,27,解决方案RCT非调谐无功补偿滤波,非调谐补偿滤波 原理（7，189Hz举例）,Ih,a,b,系统等 效感抗,f(Hz),250,350,系统阻抗,系统+电容阻抗,非调谐补偿,|Z|(),50,201048,28,解决方案RCT非调谐无功补偿滤波,案例分析 非调谐补偿滤波
8、效果,纯电容器组补偿,RCT非调谐补偿,201048,29,设计,201048,30,非调谐补偿滤波方案 构成方式,201048,31,方式1RCT非调谐补偿滤波单元,RCT非调谐补偿滤波单元 由RCT专用滤波电容器和RTF滤波电抗器组成 专为谐波污染配电系统的无功补偿和滤波设计 产品优势 采用480V（7%）和525V（14%）电容器 单元回路额定电压提高到440V H级绝缘，纯铜绕组电抗器,201048,32,方式2 RVM非调谐补偿滤波模块,RVM非调谐补偿滤波模块 由滤波电容器、滤波电抗器、接触器(RVM)/晶闸管（RVM-T）、熔断器、母线系统及相应的安装结构件集成安装构成 产品特点
9、 良好的兼容性，可以与各种柜体轻松匹配 集成化的安装及优化的母线系统使安装更加简便，扩容方便 标准化设计与制造，性能可靠 检修方便，便于维护,201048,33,方式3 RVP非调谐补偿滤波柜,RVP非调谐补偿滤波柜 以RVM模块为基础集成安装构成的非调谐补偿滤波成套柜 产品特点 品牌成套补偿滤波柜，标准化的柜体设计与制造，实现元件与柜体的完美配合 最优化的元器件布置，可靠的通风散热系统 应用场合 无功补偿滤波柜独立使用的场合 有特殊需求的用户,201048,34,非调谐补偿滤波方案 应用,201048,35,调谐型无功功率补偿选型,工业配电系统特点 三相非线性负载为主 主要产生5，7，11次
10、等非零序谐波 工业配电系统非调谐补偿滤波方案 电抗率7，调谐频率189Hz 抑制5次及以上的谐波污染,201048,36,调谐型无功功率补偿选型,建筑配电系统特点 单相和三相非线性负载为主 主要产生3，5，7次等谐波 建筑物配电系统非调谐补偿滤波方案 电抗率14，调谐频率134Hz 抑制3次及以上的谐波污染,201048,37,电气设计师常见问题,201048,38,电气设计师的常见问题1,电容器实际工作电压？电抗器抬升电容器端电压如何量化？计算演示 RTR产品解决方案 7%非调谐补偿方案采用480V电容器 14%非调谐补偿方案采用525V电容器 采用额定电压为440V的滤波电抗器,补偿回路的
11、额定电压为440V,201048,39,电气设计师的常见问题2,电抗器和电容器如何匹配？电抗器会“吃掉”一部分电容器容性无功 电抗器会“抬升”电容器端电压 电容器输出容量与工作电压相关？演示计算 RTR产品解决方案 采用标准配置的RCT单元或RVM模块 不需要单独计算电容器电抗器参数 型号容量即为补偿回路整体输出容量 如：RCT-25/P7-400V 25Kvar输出容量,201048,40,电气设计师的常见问题3,补偿滤波的步数和组合 大容量步组合 以300Kvar为例 各电容器（组）均采用50Kvar 6*RCT-50/P14 大容量、小容量相结合 以250Kvar为例 配置1-2组25K
12、var电容器（组），其余电容器（组）均采用50Kvar 2*RCT-25/P14+4*RCT-50/P14 小容量补偿 以150Kvar为例 各电容器（组）均采用25Kvar 6*RCT-25/P14,201048,41,电气设计师的常见问题4,主、辅柜原则 单台变压器下补偿容量300Kvar建议采用单柜方式 单台变压器下补偿容量300Kvar建议采用主辅柜方式 柜体尺寸1000mm*1000mm*2200mm,201048,42,非调谐补偿滤波方案 设计说明,201048,43,推荐方案概览,建筑场合应用方案 14%，134Hz 400V系统 基于RCT单元的静态非调谐无功补偿滤波方案 基于
13、RCT单元的动态非调谐无功补偿滤波方案 基于RVM模块的静态/动态非调谐无功补偿滤波方案 工业场合应用方案 7%，189Hz 400V系统 基于RCT单元的静态非调谐无功补偿滤波方案 基于RCT单元的动态非调谐无功补偿滤波方案 基于RVM模块的静态/动态非调谐无功补偿滤波方案 690V系统 静态非调谐无功补偿滤波方案 动态非调谐无功补偿滤波方案,201048,44,201048,45,设计图例,建筑物低压配电系统的补偿滤波案例 300Kvar/14%,201048,46,内容,2,3,1,案例分析-谐波污染与无功补偿,解决方案-非调谐补偿滤波方案原理与设计,产品简介-埃特罗斯电气补偿滤波产品,
14、201048,47,产品概览,201048,48,RCT系列非调谐补偿滤波单元,由RCT专用滤波电容器和RTF滤波电抗器组成 专为谐波污染配电系统的无功补偿和滤波设计 产品优势 采用480V（7%）和525V（14%）电容器 单元回路额定电压提高到440V H级绝缘，纯铜绕组电抗器,201048,49,PR系列控制器,PR-8D系列功率因数控制器 简单便捷的静态功率因数控制器 人性化的参数自学习设置程序，使设置简单 简洁、直观的前面板界面，易于操作和获取信息 电容器组的任意组合功能，方便应用 PR-3000系列功率因数控制器 功能丰富的静态/动态功率因数控制器 完善的故障报警和保护功能，确保设
15、备安全可靠运行 丰富的电气参数测量功能 优化的菜单设置，友好的操作界面，具备通讯功能,PR-8D系列,PR-3000系列,201048,50,TST系列晶闸管投切模块,用于对低压电容器（及其串联电抗器）进行快速投切的电力电子功率器件。产品特点 安装、接线、维护简单方便 过零投切，无涌流 响应速度快，响应时间小于10ms 内置过温保护功能，内置冷却风扇 应用范围 适用于无功快速、频繁变化的配电系统 如焊接设备，冲击性负载大量应用的场合,TST系列晶闸管投切模块,201048,51,RVM系列非调谐补偿滤波模块,由滤波电容器、滤波电抗器、接触器(RVM)/晶闸管（RVM-T）、熔断器、母线系统及相应的安装结构件集成安装构成 产品特点 良好的兼容性，可以与各种柜体轻松匹配 集成化的安装及优化的母线系统使安装更加简便，扩容方便 标准化设计与制造，性能可靠 检修方便，便于维护,201048,52,内容,2,3,1,案例分析-谐波污染与无功补偿,解决方案-非调谐补偿滤波方案原理与设计,产品简介-埃特罗斯电气补偿滤波产品与推荐方案,
