ZLDL-SVG-靜止無功發(fā)生裝置

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ZLDL-SVG-靜止無功發(fā)生裝置

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ZLDL-SVG簡介

我公司竭誠為用戶解決電能質(zhì)量問題，靜止無功發(fā)生器具備前所未有的綜合電能質(zhì)量治理能力，ZLDL-SVG以補償無功、13次以內(nèi)低次諧波、三相不平衡為主， ZLDL-SVG可多臺同時并聯(lián)運行，整機效率大于97.5%，完全適用于工業(yè)、民用領(lǐng)域各種情況，是非線性負載諧波治理與無功補償?shù)慕鉀Q方案。

ZLDL-SVG工作原理

ZLDL-SVG功能原理

用戶可以通過參數(shù)設(shè)置，使設(shè)備可以同時具備濾除諧波、動態(tài)補償無功、補償三相不平衡、補償電壓跌落等功能。

◆濾除諧波原理

SVG通過外部電流互感器實時采集電流信號，通過內(nèi)部檢測電路分離出其中的諧波部分，通過IGBT功率變換器產(chǎn)生與系統(tǒng)中的諧波大小相等相位相反的補償電流，實現(xiàn)濾除諧波的功能。

SVG輸出補償電流根據(jù)系統(tǒng)的諧波量動態(tài)準(zhǔn)確變化，因此不會出現(xiàn)過補償?shù)膯栴}。另外， SVG內(nèi)部有過載保護功能，當(dāng)系統(tǒng)的諧波量大于濾波器容量時，裝置可以自動限制在100%額定容量輸出，不會發(fā)生過載。 

◆補償無功原理

SVG根據(jù)系統(tǒng)的無功功率，通過IGBT功率變換器產(chǎn)生容性或感性的基波電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康?，補償目標(biāo)值可以通過操作面板設(shè)定，不會出現(xiàn)過補償，并且補償平滑，不會產(chǎn)生對負載和電網(wǎng)的涌流沖擊。

◆補償三相不平衡原理

SVG根據(jù)系統(tǒng)電流，進行dq坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，提取不平衡分量，三相發(fā)出與不平衡分量大小相等相位相反的電流，將不平衡部分補償?shù)搅?，就能將三相不平衡電流校正成三相平衡電流?/p>

圖2-2  ZLDL-SVG內(nèi)部控制原理圖

圖2-2  ZLDL-SVG內(nèi)部控制原理圖

如圖2-2所示，隔離開關(guān)合閘后，為防止上電時電網(wǎng)對直流母線電容器的瞬間沖擊， SVG首先通過軟起電阻對直流母線的電容器充電，這個過程會持續(xù)幾十秒。當(dāng)母線電壓Udc達到預(yù)定值后，主接觸器閉合。直流電容作為儲能器件，通過IGBT逆變器和內(nèi)部電抗器向外輸出補償電流提供能量。SVG通過外部CT實時采集電流信號送至信號調(diào)理電路，然后再送至控制器。控制器將基波成分分離，提取出所有的諧波電流、無功電流、三相不平衡電流，將采集到的要補償?shù)碾娏鞒煞趾蚐VG已發(fā)出的補償電流比較得到差值，作為實時補償信號輸出到驅(qū)動電路，觸發(fā)IGBT變換器將補償電流注入到電網(wǎng)中，實現(xiàn)閉環(huán)控制，完成補償功能。

ZLDL-SVG的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)特性

ZLDL-SVG特別值得一提的是其優(yōu)越的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)特性。下圖顯示了ZLDL-SVG在負載發(fā)生變化時的動態(tài)特性與滿載時的穩(wěn)態(tài)特性。

黃色：市電電壓；綠色：市電電流（補償目標(biāo)）；紅色：負載電流；藍色：裝置電流

負載突變時的動態(tài)特性：響應(yīng)時間<10ms滿載時的穩(wěn)態(tài)特性：THDi從>70%補償?shù)?lt;3%

圖2-3  動態(tài)穩(wěn)態(tài)特性

ZLDL-SVG產(chǎn)品特性

1.  模塊化設(shè)計，任意模塊故障不會影響其它模塊的正常工作，極大提高了整機設(shè)備的可靠性；  

2.  可同時濾除2~50次以下的諧波電流，滿載時使電網(wǎng)側(cè)電流畸變率THDi<3%,半載時THDi<4%；無功補償可使功率因數(shù)達到1；可校正三相電流不平衡到完全平衡；

3.  濾波、補償無功、補償三相不平衡可單選或多選，并可設(shè)置功能的優(yōu)先次序；

4.  采用滑動窗迭代DFT檢測算法，計算速度快，瞬時響應(yīng)時間小于0.1ms,裝置補償全響應(yīng)時間小于10ms；

5.  在現(xiàn)場的CT接線位置可任選負載側(cè)或電網(wǎng)側(cè)采樣；

6.  在現(xiàn)場可與任意LC無源設(shè)備并聯(lián)，而不會發(fā)生諧振；

7.  采用可靠的限流控制環(huán)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)中的待補償電流大于靜止無功發(fā)生器的裝置容量時，裝置能夠自動限流在100%容量輸出，維持正    常工作，不會出現(xiàn)過載燒毀等故障；

8.  主電路采用三橋臂的三電平結(jié)構(gòu)，輸出波形質(zhì)量高，開關(guān)損耗低；

9.  采用高清晰7英寸觸摸屏，操作方便，屏幕實時顯示系統(tǒng)和裝置運行參 

    數(shù)，具有故障報警及追憶功能； 

10.為用戶節(jié)省空間,600mm寬的柜體功率為300kvar，800mm寬的柜體的大功率可達600kvar，達到業(yè)界第一；

11.靜止無功發(fā)生器輸入端按照二級防雷設(shè)計，裝有可靠的浪涌保護裝置，在發(fā)生雷擊時起到保護作用，不損壞設(shè)備；

12.采用分層設(shè)計，粉塵雨露不會附著在電路板上，適應(yīng)惡劣工況下的使用。

  

安裝簡介

本章介紹SVG及其相關(guān)設(shè)備的選位、布線時所必須考慮的相關(guān)要求。

由于每個場地都有其特殊性，本章并不介紹詳細的安裝步驟，而只為安裝人員提供指導(dǎo)性的一般安裝步驟及方法，由安裝人員根據(jù)場地具體情況處理。

初檢

在安裝ZLDL-SVG前，首先應(yīng)進行如下檢查：

1.目檢ZLDL-SVG外部和內(nèi)部是否存在運輸損壞。如有損壞，請立即通報承運商。

2.核對產(chǎn)品標(biāo)簽，確認設(shè)備的正確性。設(shè)備外殼貼有銘牌、眉頭，標(biāo)明了ZLDL-SVG型號、容量及主要參數(shù)。

選位

ZLDL-SVG安裝位置

ZLDL-SVG設(shè)計為室內(nèi)安裝，應(yīng)安裝在清潔的環(huán)境中，并且應(yīng)通風(fēng)良好，以保證環(huán)境溫度滿足產(chǎn)品規(guī)格要求。

SVG由內(nèi)部風(fēng)扇提供強制風(fēng)冷，冷風(fēng)通過SVG機柜前面的風(fēng)柵進入ZLDL-SVG內(nèi)部，并通過SVG后部的風(fēng)柵排出熱風(fēng)。請勿阻塞通風(fēng)孔。

    ZLDL-SVG可選擇機架安裝方式及壁掛式安裝方式。為了方便日常運行時對ZLDL-SVG進行維護，除滿足當(dāng)?shù)匾?guī)定外，ZLDL-SVG進線端應(yīng)保留足夠空間，以方便維護人員進行線纜的接入。

存儲

如果無需馬上對ZLDL-SVG進行安裝，請務(wù)必將ZLDL-SVG存儲于室內(nèi)，避免過濕或溫度過高的環(huán)境。

安裝環(huán)境

為了延長使用壽命，ZLDL-SVG位置的選擇應(yīng)保證：

1.接線方便

2.有足夠的操作空間

3.通風(fēng)良好，以滿足散熱要求

4.周圍無腐蝕性氣體

5.無過濕和高溫源

6.非多塵環(huán)境

符合消防要求

ZLDL-SVG機箱進線端有電力端子和CT輸入接線端子。每個模塊都有自己的觸摸屏可以獨立設(shè)置各自的參數(shù)、查詢狀態(tài)。ZLDL-SVG整機前面板有主觸摸屏，用于集中操作和顯示運行狀態(tài)。

裝置的搬運

外部保護器件

 對于壁掛式的ZLDL-SVG，必須在系統(tǒng)外部交流電源輸入處安裝斷路器或其它保護器件。本手冊為合格安裝工程師提供一般性指導(dǎo)，合格安裝工程師應(yīng)了解有關(guān)待安裝設(shè)備的當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)規(guī)定。

功率電纜

選用電纜時，應(yīng)遵照電氣相關(guān)規(guī)定（詳見4.4 外部進線電纜規(guī)格），并考慮環(huán)境條件。

安裝與電氣連接

安裝條件

請遵守表4.1、表4.2的安裝條件：

ZLDL-SVG安裝圖

靜止無功發(fā)生器功率模塊

圖4-1  ZLDL-SVG正面圖

圖4-2 SVG模塊背部進線圖

背部采樣端口與通訊口的位置示意如下：

外部接線終端

其中，CAP+、CAP-為控制電容器端口，EXO+、EXO-為急停按鈕端口，機架式設(shè)備在外部前面板標(biāo)配一個急停開關(guān)，此端口接外部急停開關(guān)的常閉觸點。如果不用的話可以將其短接，其余端口為外接CT口。如下：

機架式靜止無功發(fā)生器

 

設(shè)備從上至下分三部分，頂端為母線室，250mm高，穿過低壓成套設(shè)備的主母排。第二部分為斷路器室，475mm高，每個模塊分配一個斷路器，多個斷路器通過內(nèi)部共母排連接，共母排與母線室的外部主母排相連。下方為模塊室，1350mm高，單柜可放6個模塊。

斷路器室的正面，為觸摸屏與急停按鈕，模塊室的前后門板都需要開蜂窩孔通風(fēng)散熱，風(fēng)道的方向為前方進風(fēng)，后方出風(fēng)。

選配件安裝

塑殼斷路器及浪涌保護器

壁掛式靜止無功發(fā)生器需用戶在進線處另外配置塑殼斷路器及浪涌保護器。

外部采樣CT

SVG并聯(lián)安裝在系統(tǒng)中，電流互感器CT可在觸摸屏上任選接于電網(wǎng)側(cè)或負載側(cè)，默認是選擇負載側(cè)安裝，如果現(xiàn)場為采樣電網(wǎng)側(cè)的話，多模塊并聯(lián)的機柜內(nèi)需要將電網(wǎng)CT信號與裝置輸出總電流CT信號相減得到負載側(cè)電流，作為采樣信號輸入到模塊內(nèi)。共有如下接線方式：

在D中，如果一個機柜內(nèi)有多個模塊，則柜內(nèi)需要有輸出總電流采樣CT2，才能實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)的采樣。

對于SVG與電容器共同使用時的接線，原則是SVG主進線點比電容器更靠近

電網(wǎng)，原因是SVG補償無功，但由于電容成本更低，所以一般是電容器補償大部分無功，SVG補償剩余無功，只有SVG的CT檢測點更靠近電網(wǎng)側(cè)，SVG才能檢測出剩余無功。

                                                

1） 單臺SVG運行時電流互感器的接線

    為確保能正確檢測電流，注意電流互感器的電流方向及正確的相連接。

2） 多臺SVG模塊并聯(lián)運行時電流互感器的接線

通過15臺SVG模塊的并聯(lián)運行可加大補償電流值。多臺SVG共用一套電流互感器。

【注】：SVG裝置的電氣部分的安裝必須由經(jīng)過培訓(xùn)的合格工程師依據(jù)“電工法則”進行，嚴禁其他人員違規(guī)進行安裝，本手冊只介紹安裝的基本內(nèi)容，具體安裝細節(jié)請參考電工規(guī)范。

【注】：

1、CT電纜選用2.5mm2屏蔽雙絞線RVSP2×2.5（線長L<15m），或選用4mm2屏蔽雙絞線RVSP2×4（線長15m<L<30m）。

2、若CT電流的流向為從P1→P2,則S1為 +，S2為 —；反之S1為 —，S2為 +。

外部進線電纜規(guī)格

  三相四線ZLDL-SVG至負載的中線電纜視補償諧波情況，因為三次以及三的倍數(shù)次諧波都流經(jīng)中線，對于這種場合下，要求中線電纜規(guī)格是進線電纜的2倍左右（否則中線可能會發(fā)熱導(dǎo)致危險）。

  各電流等級下的ZLDL-SVG進線電纜如下表：

注：ZLDL-APF以電流為額定值，ZLDL-SVG以kvar為額定值，換算關(guān)系為1kvar=1.5A。如果是鋁電纜，則對應(yīng)到相應(yīng)的銅線規(guī)格。

5.用戶操作指南

    ZLDL-SVG通過集成在一塊面板上的顯示屏和按鍵進行操作。其中，5.1-5.6節(jié)為集中顯示大觸摸屏的操作，5.7-5.8為模塊小屏的操作

5.1  主菜單

裝置通電后，屏幕處于啟動狀態(tài)，啟動過程約持續(xù)十幾秒。啟動成功后，若系統(tǒng)正常，則顯示如下主頁面，可以看到設(shè)備的主要狀態(tài)。

主頁面中，分五部分：

左上角為電網(wǎng)主要參數(shù)與設(shè)備補償效果。

左下角為設(shè)備補償效果的曲線。

右上角為對設(shè)備的操作與狀態(tài)。

裝置狀態(tài)：“正?！被蛘摺肮收稀?。表示是否工作正常，在上電后以及運行過程中裝置都會實時自檢。如開機后顯示為“故障”，則請勿“點擊開機”，請先通過“查看事件”頁面排查故障原因。

裝置狀態(tài)：“待機”或者“運行”。表示是在等待用戶開機還是已經(jīng)開機完成。在運行過程中，如果裝置狀態(tài)“正?！弊兂伞肮收稀?，則機器立刻停機，此處的狀態(tài)立刻變?yōu)椤按龣C”。

裝置狀態(tài)：“非急?！被蛘摺凹蓖！?。設(shè)備在前面板上標(biāo)配一個紅色急停開關(guān)，用于緊急狀態(tài)下的關(guān)機。正常時處于“非急?！睜顟B(tài)。如果用戶取消急停按鈕的話，可以將表4.3中的EXO+與EXO-短接即可。

裝置操作：“點擊開機”或者“點擊關(guān)機”。按照相應(yīng)提示點擊這個按鈕即可操作設(shè)備開關(guān)機，同時此處變換動作狀態(tài)，但是開機是否成功的結(jié)果，顯示在“運行”或“待機”中。

右下角為統(tǒng)計區(qū)域。

查詢報表：點擊“查詢報表”，則會彈出對話框，請用戶輸入欲查詢的報表時間。

導(dǎo)出報表：點擊“導(dǎo)出報表”，則會將查詢的報表以*.CSV的格式自動保存在插在觸摸屏背部的USB中，如下圖觸摸屏背面紅色框所示位置。     

系統(tǒng)時間：點擊右上角系統(tǒng)時間的白色框區(qū)域，可以設(shè)置主菜單右上角的系統(tǒng)時間。報表統(tǒng)計以及事件記錄都是依據(jù)系統(tǒng)時間工作的。如下圖所示，點擊后，則彈出對話框，供用戶輸入。  

狀態(tài)查詢

    在“狀態(tài)查詢”中，可以看到更詳細的電網(wǎng)與設(shè)備狀態(tài)。

參數(shù)設(shè)置

在參數(shù)設(shè)置中，用戶可以設(shè)置外部參數(shù)。

點擊想要設(shè)置的參數(shù)，就會彈出相應(yīng)的對話框去輸入?yún)?shù)。更詳細的內(nèi)部控制參數(shù)設(shè)置，在出廠前已經(jīng)設(shè)置好，參數(shù)范圍見第六章。如果需要運行時更改內(nèi)部控制參數(shù)，為保證設(shè)備安全，需由生產(chǎn)廠家授權(quán)進入內(nèi)部高級菜單更改。

CT位置：外部CT的采樣位置有“電網(wǎng)側(cè)”與“負載側(cè)”兩種，要更換CT位置時，點擊灰色框“電網(wǎng)側(cè)”，則自動變更為“負載側(cè)”，反之亦然。

CT變比：外部CT的變比范圍為[100—10000]:5。點擊灰色框后會彈出輸入對話框，具體值由現(xiàn)場根據(jù)系統(tǒng)電流確定，與本設(shè)備無關(guān)，不過CT越大，采樣范圍越大，采樣精度越低，反之亦然。

目標(biāo)功因：可設(shè)為[0-1],操作方式同上，點擊灰色框可輸入更改的數(shù)據(jù)。國家電網(wǎng)規(guī)定，功率因數(shù)低于0.9，則收取力率調(diào)整罰款，功率因數(shù)大于0.95，則給以獎勵，因此此數(shù)值的正常設(shè)置范圍是0.9以上，對于電容器補償，如果目標(biāo)功因設(shè)到1，會引起與電抗器的諧振，不過對于ZLDL-SVG，本質(zhì)是可控電流源，電流大小可控，所以不會引起諧振。正常設(shè)置值為[0.9-1]之間。

查看事件

若裝置存在異常，則屏幕右上角會顯示感嘆號“！”以示警告。此時可通過“查看事件”菜單進行查詢具體異常信息。該頁面顯示設(shè)備記錄的各種內(nèi)部外部故障與報警信息。

關(guān)于裝置

本產(chǎn)品系列型號說明如下：

在“關(guān)于裝置”頁面中，顯示產(chǎn)品型號、版本、描述等介紹。

注：

◆ 若裝置上電后用戶一直沒有點擊開機，則裝置在30分鐘后將自動開機運行。

◆ 若在運行過程中發(fā)生故障導(dǎo)致設(shè)備自動關(guān)機，則待故障消失后設(shè)備可自動重新開機。

◆ 若裝置上電后直接斷電，則當(dāng)前狀態(tài)會存儲下來，下次來電后自動開啟運行時，會自動讀取斷電前的參數(shù)設(shè)置。

注意！

     為保證設(shè)備安全，防止非法操作，更多控制參數(shù)設(shè)置以及使能補償無功、補償不平衡、補償各次諧波等功能，都需要輸入8位密碼進入高級菜單，密碼由本公司授權(quán)。在出廠前已經(jīng)設(shè)置好，不在此說明書中公開說明。

模塊小屏操作

    模塊自帶的小屏，在上電后主頁面如下所示：

    “Fn”表示上下翻頁，“Home”表示返回上級菜單，右邊為開關(guān)機鍵。

點擊“狀態(tài)”即可查看狀態(tài)，包括電壓、電流、CT變比、CT位置、功因目標(biāo)、模塊地址、故障信息等內(nèi)容。不再一一詳述。

點擊“設(shè)置”即可進入設(shè)置界面，有如下內(nèi)容可設(shè)置：

裝置起停、目標(biāo)功因、CT變比、CT位置、模塊地址。

   對于前四個功能，都等同于大顯示屏中的相應(yīng)功能。當(dāng)只有一個模塊時，兩者是等價的，當(dāng)一個柜內(nèi)有多個模塊時，建議通過大顯示屏設(shè)置，這樣設(shè)置可以同時更改所有的模塊。

對于第五個設(shè)置“模塊地址”，建議通過模塊更改，地址依次從1開始。點擊“1”，則出現(xiàn)輸入頁面，點擊“2”后頁面如下

“Fn”為不保存退出，“Home”為保存后退出。我們點擊“Home”后返回設(shè)置界面，模塊地址已經(jīng)得到了更改。

6.技術(shù)規(guī)格

7.常見故障一覽表

    對于故障1，主進線的相序正常后，則故障消失，設(shè)備可以正常開機，但是如果沒有同時調(diào)整相應(yīng)的電流相序，則設(shè)備不能達到理想的補償效果。

    對于故障4-10，若故障在重啟開機后仍然頻繁出現(xiàn)，請聯(lián)系我們，我們竭誠為您排除故障。