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        ZLDL-SVG-靜止無功發生器

        產品型號:
        ZLDL-SVG-有源電力濾波器裝置
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        ZLDL-SVG簡介

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

        ZLDL-SVG工作原理

        ZLDL-SVG功能原理

        用戶可以通過參數設置,使設備可以同時具備濾除諧波、動態補償無功、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,通過內部檢測電路分離出其中的諧波部分,通過IGBT功率變換器產生與系統中的諧波大小相等相位相反的補償電流,實現濾除諧波的功能。

        SVG輸出補償電流根據系統的諧波量動態準確變化,因此不會出現過補償的問題。另外, SVG內部有過載保護功能,當系統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,不會發生過載。 

        ◆補償無功原理

        SVG根據系統的無功功率,通過IGBT功率變換器產生容性或感性的基波電流,實現動態無功補償的目的,補償目標值可以通過操作面板設定,不會出現過補償,并且補償平滑,不會產生對負載和電網的涌流沖擊。


        ◆補償三相不平衡原理

        SVG根據系統電流,進行dq坐標旋轉,提取不平衡分量,三相發出與不平衡分量大小相等相位相反的電流,將不平衡部分補償到零,就能將三相不平衡電流校正成三相平衡電流。


        2-2  ZLDL-SVG內部控制原理圖

        圖2-2  ZLDL-SVG內部控制原理圖

        如圖2-2所示,隔離開關合閘后,為防止上電時電網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,這個過程會持續幾十秒。當母線電壓Udc達到預定值后,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理電路,然后再送至控制器??刂破鲗⒒ǔ煞址蛛x,提取出所有的諧波電流、無功電流、三相不平衡電流,將采集到的要補償的電流成分和SVG已發出的補償電流比較得到差值,作為實時補償信號輸出到驅動電路,觸發IGBT變換器將補償電流注入到電網中,實現閉環控制,完成補償功能。


        ZLDL-SVG的動態與穩態特性

        ZLDL-SVG特別值得一提的是其優越的動態、穩態特性。下圖顯示了ZLDL-SVG在負載發生變化時的動態特性與滿載時的穩態特性。

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

        負載突變時的動態特性:響應時間<10ms滿載時的穩態特性:THDi從>70%補償到<3%

        圖2-3  動態穩態特性

        ZLDL-SVG產品特性

        1.  模塊化設計,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,滿載時使電網側電流畸變率THDi<3%,半載時THDi<4%;無功補償可使功率因數達到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,并可設置功能的優先次序;

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

        5.  在現場的CT接線位置可任選負載側或電網側采樣;

        6.  在現場可與任意LC無源設備并聯,而不會發生諧振;

        7.  采用可靠的限流控制環節,當系統中的待補償電流大于靜止無功發生器的裝置容量時,裝置能夠自動限流在100%容量輸出,維持正    常工作,不會出現過載燒毀等故障;

        8.  主電路采用三橋臂的三電平結構,輸出波形質量高,開關損耗低;

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

            數,具有故障報警及追憶功能; 

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

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

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

          

        安裝簡介

        本章介紹SVG及其相關設備的選位、布線時所必須考慮的相關要求。

        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性的一般安裝步驟及方法,由安裝人員根據場地具體情況處理。


        初檢

        在安裝ZLDL-SVG前,首先應進行如下檢查:

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

        2.核對產品標簽,確認設備的正確性。設備外殼貼有銘牌、眉頭,標明了ZLDL-SVG型號、容量及主要參數。

        選位

        ZLDL-SVG安裝位置

        ZLDL-SVG設計為室內安裝,應安裝在清潔的環境中,并且應通風良好,以保證環境溫度滿足產品規格要求。

        SVG由內部風扇提供強制風冷,冷風通過SVG機柜前面的風柵進入ZLDL-SVG內部,并通過SVG后部的風柵排出熱風。請勿阻塞通風孔。

            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,除滿足當地規定外,ZLDL-SVG進線端應保留足夠空間,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,請務必將ZLDL-SVG存儲于室內,避免過濕或溫度過高的環境。

        安裝環境

        為了延長使用壽命,ZLDL-SVG位置的選擇應保證:

        1.接線方便

        2.有足夠的操作空間

        3.通風良好,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置各自的參數、查詢狀態。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。

        裝置的搬運

        外部保護器件

         對于壁掛式的ZLDL-SVG,必須在系統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,合格安裝工程師應了解有關待安裝設備的當地相關規定。

        功率電纜

        選用電纜時,應遵照電氣相關規定(詳見4.4 外部進線電纜規格),并考慮環境條件。

        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,機架式設備在外部前面板標配一個急停開關,此端口接外部急停開關的常閉觸點。如果不用的話可以將其短接,其余端口為外接CT口。如下:




        機架式靜止無功發生器

         

        設備從上至下分三部分,頂端為母線室,250mm高,穿過低壓成套設備的主母排。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散熱,風道的方向為前方進風,后方出風。


        選配件安裝

        塑殼斷路器及浪涌保護器

        壁掛式靜止無功發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并聯安裝在系統中,電流互感器CT可在觸摸屏上任選接于電網側或負載側,默認是選擇負載側安裝,如果現場為采樣電網側的話,多模塊并聯的機柜內需要將電網CT信號與裝置輸出總電流CT信號相減得到負載側電流,作為采樣信號輸入到模塊內。共有如下接線方式:


        在D中,如果一個機柜內有多個模塊,則柜內需要有輸出總電流采樣CT2,才能實現電網側的采樣。

        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,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檢測點更靠近電網側,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模塊并聯運行時電流互感器的接線

        通過15臺SVG模塊的并聯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過培訓的合格工程師依據“電工法則”進行,嚴禁其他人員違規進行安裝,本手冊只介紹安裝的基本內容,具體安裝細節請參考電工規范。

        【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次諧波都流經中線,對于這種場合下,要求中線電纜規格是進線電纜的2倍左右(否則中線可能會發熱導致危險)。

          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,換算關系為1kvar=1.5A。如果是鋁電纜,則對應到相應的銅線規格。

        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,啟動過程約持續十幾秒。啟動成功后,若系統正常,則顯示如下主頁面,可以看到設備的主要狀態。


        主頁面中,分五部分:

        左上角為電網主要參數與設備補償效果。

        左下角為設備補償效果的曲線。

        右上角為對設備的操作與狀態。

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

        裝置狀態:“非急?!被蛘摺凹蓖!?。設備在前面板上標配一個紅色急停開關,用于緊急狀態下的關機。正常時處于“非急?!睜顟B。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“點擊關機”。按照相應提示點擊這個按鈕即可操作設備開關機,同時此處變換動作狀態,但是開機是否成功的結果,顯示在“運行”或“待機”中。

        右下角為統計區域。

        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。

        導出報表:點擊“導出報表”,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。     


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

        狀態查詢

            在“狀態查詢”中,可以看到更詳細的電網與設備狀態。


        參數設置

        在參數設置中,用戶可以設置外部參數。

        點擊想要設置的參數,就會彈出相應的對話框去輸入參數。更詳細的內部控制參數設置,在出廠前已經設置好,參數范圍見第六章。如果需要運行時更改內部控制參數,為保證設備安全,需由生產廠家授權進入內部高級菜單更改。


        CT位置:外部CT的采樣位置有“電網側”與“負載側”兩種,要更換CT位置時,點擊灰色框“電網側”,則自動變更為“負載側”,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,具體值由現場根據系統電流確定,與本設備無關,不過CT越大,采樣范圍越大,采樣精度越低,反之亦然。

        目標功因:可設為[0-1],操作方式同上,點擊灰色框可輸入更改的數據。國家電網規定,功率因數低于0.9,則收取力率調整罰款,功率因數大于0.95,則給以獎勵,因此此數值的正常設置范圍是0.9以上,對于電容器補償,如果目標功因設到1,會引起與電抗器的諧振,不過對于ZLDL-SVG,本質是可控電流源,電流大小可控,所以不會引起諧振。正常設置值為[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。該頁面顯示設備記錄的各種內部外部故障與報警信息。


        關于裝置

        本產品系列型號說明如下:

        在“關于裝置”頁面中,顯示產品型號、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。

        ◆ 若在運行過程中發生故障導致設備自動關機,則待故障消失后設備可自動重新開機。

        ◆ 若裝置上電后直接斷電,則當前狀態會存儲下來,下次來電后自動開啟運行時,會自動讀取斷電前的參數設置。

        注意!

             為保證設備安全,防止非法操作,更多控制參數設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。在出廠前已經設置好,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,右邊為開關機鍵。

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

        點擊“設置”即可進入設置界面,有如下內容可設置:

        裝置起停、目標功因、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功能。當只有一個模塊時,兩者是等價的,當一個柜內有多個模塊時,建議通過大顯示屏設置,這樣設置可以同時更改所有的模塊。

        對于第五個設置“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”后返回設置界面,模塊地址已經得到了更改。


        6.技術規格

        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,設備可以正常開機,但是如果沒有同時調整相應的電流相序,則設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,請聯系我們,我們竭誠為您排除故障。

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