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矿井提升机快速无功补偿 RGTSC

一般电力系统用户负荷吸收有功功率PL和无功功率QL。 电源提供有功功率PS和无功功率QS(可能感性无功,也可能是容性无功),忽略变压器和线路损耗。
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簡介

(1)一般電力系統用戶負荷吸收有功功率PL和無功功率QL。

電源提供有功功率PS和無功功率QS(可能感性無功,也可能是容性無功),忽略變壓器和線路損耗,則有PS=PL,QS=QL。沒有無功吸收部分的電網存在以下幾個問題:

1)電網從遠端傳送無功;

2)負荷的無功沖擊影響本地電網和上級電網的供電質量。

因此,電力系統一般都要求對用電負荷進行必要的無功補償,以提高電力系統的帶載能力,淨化電網,提高電網電能質量。

(2)SVC型RGTSC裝置主要由RGTSC部分和RGHVC部分組成(另附圖紙)。

RGHVC回路采用真空接觸器自動投切電容器組,達到補償無功的目的;

RGTSC回路采用晶閘管閥組動態投切電容器組,對應負載波動比較大的負載,

能實現維持母線電壓不變或在一個事先設定的範圍。由于RGTSC的動態響應速度非常快,響應時間40毫秒,即實現了無功功率的實時動態補償。

針對*****有限公司*****變電所現場設備運行情況,在10kV母線上裝一套采用RGTSC+RGHVC型的高壓動態無功補償成套設備(SVC),能解決系統無功補償,同時抑制5次以上諧波,動態自動投切支路補償300KVar,接觸器投切容量450KVar,分兩個支路T300+450,可實現系統無功動態補償容量300-450-750kVar動態補償。能夠有效的對系統的無功量進行跟蹤補償,做到有級調節,穩定電壓。

方案整體規劃

在10kV母線上裝一套采用RGTSC+RGHVC型的高壓動態無功補償成套設備(SVC),能同時解決系統無功補償,能夠有效的對系統的無功量進行跟蹤補償,做到動態調節,HVC采用接觸器投切,負載穩定時候HVC投入,負載波動大時候TSC頻繁投切,提高功率因數,穩定電壓。

RGTSC主控制單元

控制系統采用微電子全數字芯片控制系統,實時監測系統電能質量數據,並通過高速計算,動態精密響應補償系統需求的無功。應用先進的交流電波分析技術,能夠在強幹擾、強諧波等惡劣環境下,保證參數設定的正確性及工作的穩定性。具有RS485、232遠程通訊功能,液晶顯示屏,操作簡捷,處處爲用戶考慮,功能完備:監測、控制、數據備份、查閱、數據的轉存並適用于常用處理軟件的分析和利用,可實時分析該補償裝置系統的電流、電壓、有功、無功;具有過壓,欠壓保護,過流保護,采樣電壓掉線保護,外部接入故障保護、本體故障保護、電壓越上下限報警等保護。

RGTSC晶閘管閥觸發控制器采用晶閘管端電壓過零觸發方式,專用于晶閘管閥開關電路的觸發控制,特別適合用于3—12KV系統TSC投切電容器的無觸點開關,用于快速頻繁投切補償電容器。具有如下特點:

●在線測試閥組的靜態參數,監視閥組開通關斷的動態過程,確保多個晶閘管串聯的可靠性。

●閥組和控制單元之間通過光纖隔離通訊,電磁隔離觸發。

●電容電壓和電網電壓相等時閥組兩端電壓爲零,閥組兩端零電壓觸發,負載電流過零時關斷。確保閥組導通和關斷時沒有沖擊電流。

●RS485串行通訊接口,MODBUSRTU通訊協議。可以廣泛地與各種工控軟件進行通訊。

●具備低壓模擬試驗調試方式,方便調試。

●中文顯示界面,液晶屏或觸摸屏。

2.技術參數

2.1輸入

工作電源:AC185V~220V/50-60HZ/5A或者DC200V~300V

通斷控制:光耦隔離,高電平DC12V觸發輸出,低電平不觸發。

2.2輸出

觸發能力:每個支路最多80只晶閘管(40個正反並聯單元串聯)。

觸發電流:恒流觸發,每支晶閘管觸發電流分散性不大于10%。

輸出繼電器:3只繼電器輸出,觸點負荷AC250V1A

2.3響應特性

控制接通延遲時間:不大于10ms。

斷開延時:不大于10ms。

斷開後再次接通間隔:0.6s

2.4隔離特性(觸發控制器與其它控制電路接口)

通斷控制:DC1500V

串行通訊:DC500V

2.5絕緣(觸發控制器與高壓電路間)

取決于觸發脈沖穿心電纜的絕緣,當采用10KV電纜時觸發脈沖與被觸發

的晶閘管間:75KV.

2.6高壓電路采樣

電流:低壓電流互感器AC100mA,測量負載電阻30Ω

電壓:電阻分壓,采樣電阻100Ω

溫度:PT100鉑電阻

2.7適應性

頻率:允許晶閘管開關工作在小于1kHZ以下的電路中。

抗幹擾:配合合理布線後的抗幹擾等級優于3級。

環境:相對濕度<85%

環境溫度:-25~60C°

2.8冷卻方式

觸發控制器自然冷卻

2.9顯示與設置:

顯示實時運行參數,包括各相電壓、電流、溫度。

顯示內部電路狀態和參數。

顯示報警與保護。

顯示參數校准,通訊參數設置,保護參數設置及複位。

2.10保護與報警

過流:主電路電流超過此值報警並保護。狀態保持,手動複位。

過壓:主電路過壓。狀態保持,手動複位。

超溫:晶閘管散熱器超溫。狀態不保持,條件滿足自動解除。

欠壓:主電路欠壓。狀態不保持,條件滿足自動解除。

缺相:主電路缺相。狀態不保持,條件滿足自動解除。

故障:觸發控制器內部電路異常,狀態保持,不可複位。

不平衡:某相閥組導通或者關斷異常。狀態保持,手動複位。

繼電器1:發生過壓、故障、不平衡、過流時繼電器1閉合,保護狀態保持,必須在液晶面板人工清除才能解除保護狀態。

繼電器2:任何一項報警發生都引起繼電器2閉合。

繼電器3:允許投切繼電器,繼電器閉合允許電容器投入運行。

發生報警或者保護時,如果閥組在斷態則禁止觸發。如果閥組在通態則停止觸發。


TSC的組成及特點

4.1晶閘管閥組櫃特點

1.適合于軋機等無功快速頻繁變化的場合。

2.適合于高諧波電網系統,閥組及觸發控制電路抗諧波能力強,可以用在電力濾波器裝置中投切電容器。

3.內部主體絕緣框架結構采用不飽和聚酯玻璃纖維絕緣材料,化學性質穩定,機械強度高,抗應力能力強,絕緣能力強,阻燃。

4.采用進口晶閘管,采用西門康晶閘管模塊。

5.高精度過零檢測電路,過零檢測最小識別電壓不高于2V(10KV)。確保晶閘管開通沒有電流沖擊。

6.高絕緣能力的脈沖變壓器隔離觸發。當以觸發脈沖延遲時間的一致性作爲主要考慮因素時,變壓器隔離觸發輸出多路脈沖的一致性好于光電隔離觸發。因爲電場和和磁場的變換是同時發生的,沒有絲毫的延遲。這一點看,脈沖變壓器隔離有它原理上的優越性,利于把晶閘管串聯的分散性降到最低。

7.恒流觸發,進一步降低晶閘管器件觸發參數分散性的影響,降低了對器件參數一致性要求,器件選擇容易,維修替換方便。

8.閥組及一次電路與觸發控制電路間通過光纖傳遞信號,信息通過帶編碼校驗的通訊協議傳遞。

9.人機屏獨立安裝在開關櫃前面板,通過人機屏進行設置參數和查看運行狀態。人機屏根據需要可以選用帶鍵盤的液晶屏,也可以選用觸摸屏。

4.2晶閘管閥原理

晶閘管作爲工頻交流無觸點開關的應用已經很普遍了,晶閘管的耐壓水平只有幾千伏,單只晶閘管組成的開關電路只能用于低壓系統裏。在高壓系統裏單只晶閘管元件的耐壓不能滿足要求,爲此需要多只晶閘管元件串聯才能適應高壓系統的交流耐壓水平。由多只晶閘管元件及輔助部件串聯的電路常稱作晶閘管閥。晶閘管閥斷態時要求每只晶閘管承受相同的電壓,而且由斷態轉入通態和由通態轉爲斷態的動態過程中,晶閘管步調一致地同時導通與關斷。顯然,靜態均壓和開通關斷的一致性控制技術是高壓晶閘管閥的技術關鍵。

4.3工作原理

晶閘管閥組兩端電壓過零導通,即電容電壓與系統電壓相等時觸發導通,過零觸發導通使電容平穩地接入電網,保證電容器投入操作無湧流、無操作過電壓、無燃弧。晶閘管電流過零時撤掉觸發脈沖,晶閘管零電流關斷,保證晶閘管兩端沒有過沖電壓。閥組導通與關斷響應速度快,不受電容器組殘壓影響,可以頻繁對電容器組操作。

4.4晶閘管閥櫃構成

晶閘管閥組櫃由以下幾部分構成。

1.晶閘管閥單元:晶閘管元件及均壓輔助部件串聯組成的電路。晶閘管是閥組的關鍵元件,承受著系統電壓和導通時的電流。輔助部件由靜態和動態均壓電路組成,保證了每只晶閘管的斷態電壓均勻。

2.散熱系統:分爲自冷和風冷兩種冷卻方式。自冷方式靠櫃體內空氣的自然對流帶走晶閘管散熱器的熱量。風冷方式時晶閘管及散熱器安裝在風道內,風道垂直安裝,風機在機櫃外部頂端,空氣從櫃體底部進入,通過風機引出。

3.一次回路參數測量電路:測量電路由高壓反饋模塊和光纖通訊電路組成。高壓采集模塊采集晶閘管閥電壓、電流、溫度等參數,通過光纖與控制電路板連接,用通訊編碼的方式下傳到觸發控制電路。

4.觸發電路:由晶閘管觸發控制器和脈沖變送器組成。

5.控制:由以下幾部分,面板操作與顯示,人機界面,開關控制輸入輸出接口,操作邏輯電路。

高壓動態補償適用于10KV以下系統,適用于負載波動頻繁場所,額定容量100KVAR至3000KVAR;


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