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            集成式諧波抑制電力電容器在山西醫(yī)院中的應用

             更新日期:2022-05-20 點擊量:762

            王蘭

            安科瑞電氣股份有限公司


            摘要:山西某人民醫(yī)院中,醫(yī)療設備功率因數(shù)在0.8左右,供電局依據(jù)功率因數(shù)增減收費,功率因數(shù)小于0.9,電費增收,功率因數(shù)大于0.9電費減收,因此安裝AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器進行無功補償、以提高功率因數(shù)對企業(yè)發(fā)展

            關(guān)鍵詞:低壓智能電力電容器,無功補償,功率因數(shù)

            1:概述

            對于電力系統(tǒng)中的供電部分,提供電能的發(fā)電機是按要求的額定電壓和額定電流設計的,發(fā)電機長期運行中,電壓和電流都不能超過額定值,否則會縮短其使用壽命,甚至損壞發(fā)電機。由于發(fā)電機是通過額定電流與額定電壓之積定額的,這意味著當其接入負載為電阻時,理論上發(fā)電機得到*的利用,因為P= UIcosφ中的cosφ=1;但是當負載為感性或容性時,cosφ<1,發(fā)電機就得不到充分利用。為了更大利用發(fā)電機的容量,就必須提高其功率因數(shù)。在低壓配電系統(tǒng)中,采用并聯(lián)電容器裝置對無功功率進行集中補償或就地補償是降低線損、節(jié)約電能有效的方法。無功功率補償?shù)闹饕π牵簻p少設備和線路的功率損耗;穩(wěn)定電壓,提高供電質(zhì)量;提高電力變壓器的承載能力;在長距離輸電中,提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力等。

            AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器集成了現(xiàn)代測控、電力電子、網(wǎng)絡通訊、自動控制、電力電容器等先進技術(shù)。改變了傳統(tǒng)無功補償裝置落后的控制器技術(shù),改變了傳統(tǒng)無功補償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式,從而使新一代低壓無功補償設備具有補償效果更好,體積更小,功耗更低,使用更加靈活,維護更加方便,使用壽命更長,可靠性更高的特點,適應了現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆?/span>

            2:案例分析:

            山西某人民醫(yī)院項目,總建筑面積為13372.34m2,其中地上面積為10201.73m2,地下面積3170.61m2,建筑高度為36.5m,為二類高層民用醫(yī)療建筑,主要包括急診樓、門診樓、住院樓、后勤保障樓等。其配電系統(tǒng)是由數(shù)臺10/0.4KV主變壓器,經(jīng)低壓配電設備向用電設備供電。急診樓一臺變壓器容量為1250Kva,負載總?cè)萘繛?20kw,當前功率因數(shù)為0.8,要將功率因數(shù)提高到0.95左右,其主要負載為電子醫(yī)療精密設備、照明、中央空調(diào)及通風設備、計算機等。醫(yī)療設備功率因數(shù)為0.8,醫(yī)療設備開關(guān)電源諧波次數(shù)以3、5、7次為主,選用14%智能電容;中央空調(diào)風機功率因數(shù)為0.83,諧波次數(shù)以5、7次為主,選用7%智能電容;計算機功率因數(shù)為0.7,計算機開關(guān)電源諧波次數(shù)以3、5、7次為主,選用14%智能電容;醫(yī)療建筑的單相負荷與三相負荷用電量相差不大,較適合采用混合補償方式,單相分補占總?cè)萘康?0%左右。

            3:解決方案

            醫(yī)院的低壓配電系統(tǒng)有大量的諧波源負荷,會產(chǎn)生3、5、7次諧波,大量的單相非線性負荷會造成三相不平衡、諧波超標、中性線諧波過載等電能質(zhì)量問題,進行無功補償必須要考慮諧波的影響。計算得無功需量為350kvar,安裝容量為480kvar,考慮到系統(tǒng)中帶有的諧波,安裝共補300kvar、分補180kvar容量的14%智能電容,實際功率因數(shù)達到0.94,符合要求,使用普通電容電抗,至少需要兩套寬1000*深1000的柜子,現(xiàn)在安裝AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器,只需要兩套寬800*深800的柜子,柜體空間也大大節(jié)省,接線簡單,安裝方便,可靠性更高。


            4AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器

            4.1 概述

             AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元、晶閘管復合開關(guān)電路、線路保護單元、電容器和電抗器構(gòu)成。


            AZCL低壓智能電力電容器采用定制段式LCD液晶顯示器,可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內(nèi)部晶閘管復合開關(guān)電路,自動尋找佳投入(切除)點,實現(xiàn)過零投切,具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

             

            4.2 技術(shù)參數(shù)

            參數(shù)類型

            指標

            海拔高度

            ≤2000米

            環(huán)境溫度

            -25~55℃

            相對濕度

            40℃,20~90%

            大氣壓力

            79.5~106.0Kpa

            額定電壓

            AC220V或AC380V

            允許偏差

            ±20%

            電壓波形

            正弦波,總畸變率不大于5%

            工頻頻率

            48.5~51.5Hz

            功率消耗

            <0.5W(切除電容器時),<1W(投入電容器時)

            安全要求

            滿足《DL/T842-2003》低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件中對應條款要求。

            無功補償誤差

            ≤小電容器容量的75%

            電容器投切時隔

            >10s

            無功容量

            共補單臺≤50kvar;分補單臺≤30kvar

            保護功能

            溫度保護、缺相保護、過壓欠壓保護、電壓電流諧波保護


            4.3 接線方式

            5:結(jié)束語

            在醫(yī)院項目中,功率因數(shù)普遍偏低,電費罰款較多,使用AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器發(fā)出無功,提高受電端母線的電壓水平,減少了線路上感性無功的輸出,降低了電壓和功率損耗,因而提高了線路的輸電能力。安科瑞AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器的在學校、醫(yī)院、工業(yè)、商業(yè)中心、居民配電、等項目中長期正常投運,可供業(yè)績參考,AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器操作簡單、功能齊全,能有效地解決用戶問題,達到節(jié)能的效果。無論從經(jīng)濟性還是從實用性而言,都具有廣泛的推廣價值。電網(wǎng)既產(chǎn)生有功也產(chǎn)生無功,而無功在電網(wǎng)傳輸過程中會有損耗,低壓智能電力電容進行無功補償,從而提高功率因數(shù),有效地改善了用電質(zhì)量,節(jié)約用電成本,減少企業(yè)的開支,可減少線路的損耗,提高電網(wǎng)輸電的效率。

            6:參考文獻

            [1] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6

            [2] 王兆安,劉進軍,王躍,等.諧波抑制和無功功率補償[M].3.北京:機械工業(yè)出版社.2015

            [3] 《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 312-2013),北京,中國建筑工業(yè)出版社,2013


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