庫克庫伯對某航天科技公司補償柜無功補償負載分析及改造建議
經了解,該航天科技公司以特種材料成型、機加工、熱處理、表面處理、焊接、裝配及檢測等為主。現階段鍛壓車間設備中含有大功率電機,正常生產過程中,負載變化速度快,諧波含量大。
低壓側有兩臺2000kva變壓器,采用并列方式運行,兩臺變壓器補償柜配置一致,每臺變壓器配置2面補償柜,1臺控制器,每面柜補償13路,合計26路,采用其他品牌智能電容器,單柜合計補償390kvar,總計780kvar。
該航天公司投產至今已有半年左右,兩套補償柜運行一直不理想,功率因數0.89,每月產生力調電費約三萬元左右。
根據該航天公司生產設備及現場工藝,現做如下具體分析:
一、當前補償柜存在的具體問題:
1)、采用智能電容器,電容器及電抗器設計安裝過于緊密,電抗器運行過程中產生大量熱量,炙烤電容器,易造成電容器高溫。電容器運行期間溫度過高,加速電容器絕緣老化,造成電容器擊穿損壞。
2)、電容器采用全部分補模式,雖然增加投切精度,但投資成本增加。
3)、由于智能電容器內部采用磁保持繼電器控制投切,其響應速度≥20ms,電容器投切期間需考慮電容器投切延時,保證電容器有足夠的放電時間。對于負荷變化較快的場合,無功量變化也較快,磁保持繼電器控制投切,存在欠補償或過補償的情況,系統功率因數不達標。
二、具體改造方案及產品選型:
因不確定設備開機期間實際功率因數,受原補償柜尺寸限制,為滿足設備正常開機期間足夠的補償量,并考慮一定裕量,補償柜配置如下:
1、容量配置:
每臺變壓器兩面柜,每面柜裝配容量390kvar,合計780kvar。
2、具體方案:
①大小分組結合,滿足低用電負荷及高峰負荷期間的不同補償需求。
②采用全自動智能無功補償控制器,該控制器可根據系統情況,實現精準投切、循環投切,滿足系統快速變化的無功需求,同時具有過電壓、過諧波保護,過溫保護,通訊等功能。
③采用晶閘管投切裝置,因晶閘管為無觸點開關,響應速度≤20ms(接觸器響應時間>20ms,又稱為靜態開關),又稱為動態開關,可實現電容器過零點投切,避免電容器投切過電壓及投切涌流的風險。
④電容器串聯7%電抗率的電抗器,用以濾除系統直流電機功率柜及變頻器產生的5、7次及以上諧波分量,避免諧波對電容器產生的危害,延長電容器的使用壽命。
⑤采用庫克庫伯電氣濾波電容器,電容器采用加厚加寬的金屬化膜,獨特的浸漬抽真空工藝及仿真老化實驗,使用壽命更持久。
3、補償柜詳細配置:
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