1、工業(yè)節(jié)能增效解決方案目錄一、引言3二、工業(yè)用電現(xiàn)狀分析4三、解決方案11四、節(jié)能產(chǎn)品簡(jiǎn)介154.1、靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）154.2、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）184.3、晶閘管投切式電容器（TSC）204.4、有源電力濾波裝置（APF）234.5、穩(wěn)壓濾波器（AVF）264.6、固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（SSTS）284.7、智能節(jié)電裝置31五、專業(yè)技術(shù)服務(wù)36一、引言隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)面臨全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，多數(shù)企業(yè)都面臨著利潤(rùn)下滑的處境，對(duì)此，只能從加強(qiáng)市場(chǎng)開(kāi)拓以及強(qiáng)化成本控制兩方面著手。而在工業(yè)企業(yè)的各項(xiàng)成本中，電費(fèi)已成為緊隨原材料成本、人工成本之后的最大

2、的成本，特別是在某些高耗能企業(yè)中，電費(fèi)已成為最主要的成本。對(duì)大多數(shù)工業(yè)企業(yè)而言，電費(fèi)也是未被企業(yè)控制的最后一項(xiàng)成本，許多企業(yè)由于管理、工藝、技術(shù)等各方面原因，用電利用效率普遍偏低，節(jié)能潛力巨大，因此通過(guò)技術(shù)手段來(lái)降低電費(fèi)支出、提高利潤(rùn)空間勢(shì)在必行。用電企業(yè)用電量越來(lái)越大的同時(shí)，伴隨而來(lái)的不僅在于電能利用率低、電能損耗大，更為致命的是供電的安全，如諧波、三相電流不平衡、電壓突變等電能質(zhì)量問(wèn)題。一次幾百毫秒的電壓突降可能導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)的癱瘓，在造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的，石化企業(yè)一次雷擊可能造成巨大的損失和人員傷亡，諧波問(wèn)題導(dǎo)致電容壽命急劇縮短、設(shè)備老化，三相不平衡電流導(dǎo)致的火災(zāi)等等。因此對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)企

3、業(yè)來(lái)說(shuō)提高供電系統(tǒng)安全性具有很可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二、工業(yè)用電現(xiàn)狀分析我國(guó)工業(yè)企業(yè)用電問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是供配電系統(tǒng)效率低、損耗大，用電設(shè)備效率低，二是電力品質(zhì)低、電能質(zhì)量差，威脅到設(shè)備安全運(yùn)行。具體來(lái)說(shuō)存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：1. 功率因數(shù)低功率因數(shù)低主要的原因是感性負(fù)載的大量存在，工業(yè)用電中70%的用電量都被電機(jī)等感性負(fù)載消耗，感性負(fù)載正常運(yùn)行需要消耗無(wú)功功率，如果不及時(shí)補(bǔ)償就會(huì)大大拉低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)的高低是影響電源利用率的關(guān)鍵因素，功率因數(shù)低，會(huì)降低電源利用率，降低設(shè)備的效率，增加了電路上的損耗，供電部門(mén)也會(huì)對(duì)企業(yè)的功率因數(shù)做考核，一般工業(yè)用戶要求功率因數(shù)在0.

4、9以上，低于0.9將會(huì)面臨功率因數(shù)罰款。一般企業(yè)用戶可以通過(guò)安裝固定投切電容補(bǔ)償設(shè)備來(lái)補(bǔ)償無(wú)功提高功率因數(shù)，但是也有些工業(yè)用戶存在沖擊性負(fù)荷，如鋼鐵的電弧爐、軋機(jī)，港口的吊機(jī)，汽車制造的電焊機(jī)，礦山的吊機(jī)，普通無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備無(wú)法及時(shí)根據(jù)負(fù)荷的無(wú)功變化提供相應(yīng)的無(wú)功，因此即使安裝了無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，功率因數(shù)依舊很低。因此此種場(chǎng)合就需要一種可以及時(shí)根據(jù)負(fù)荷無(wú)功變化提供動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)解決此類問(wèn)題。常見(jiàn)的可以對(duì)沖擊性負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備包括靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（SVC）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、晶閘管投切電容器（TSC）等，一般通過(guò)安裝此類動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，兩年左右即可收回投資成本，并

5、持續(xù)受益。2、電壓突變 雷閃天氣造成線路受損，吊車、挖掘機(jī)等大型設(shè)備作業(yè)造成的外力破壞事故，大型非線性、沖擊性負(fù)荷的投切等因素，容易對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，引起瞬變電壓、浪涌電流甚至供電中斷等嚴(yán)重情況。此類電能質(zhì)量問(wèn)題（暫升、暫降、瞬時(shí)中斷）往往給石化、軍工、冶金、半導(dǎo)體制造、醫(yī)院、銀行等大中型企業(yè)帶來(lái)設(shè)備停運(yùn)、工藝中斷、數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此通常架設(shè)多路電源，一旦運(yùn)行的主供電電源出現(xiàn)故障或異常時(shí)，需要將敏感負(fù)荷的用電設(shè)備迅速切換到其他備用的電源，提高供電可靠性、保護(hù)敏感用電設(shè)備。工廠傳統(tǒng)采用的備自投開(kāi)關(guān)，切換時(shí)間在1s以上，極易造成所帶負(fù)荷在切換過(guò)程中因?yàn)楣╇娭袛喽鴮?dǎo)

6、致故障停機(jī)。如l IT設(shè)備：當(dāng)電壓波動(dòng)超過(guò)40，持續(xù)時(shí)間超過(guò)12個(gè)周波（0.24s）時(shí)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。l PLC：電壓低于10時(shí)，可工作15個(gè)周波（0.3s）；電壓低于(5060)時(shí)，停止工作；l 數(shù)控設(shè)備：電壓波動(dòng)范圍一般為10，當(dāng)電壓低于此值、持續(xù)時(shí)間超過(guò)23個(gè)周波（0.040.06s）時(shí)，保護(hù)性停機(jī)。l 變頻調(diào)速：當(dāng)?shù)陀陬~定電壓70，持續(xù)時(shí)間超過(guò)6個(gè)周波(0.12s)時(shí)停機(jī)。精細(xì)加工業(yè)中的電機(jī)，電壓波動(dòng)10、持續(xù)時(shí)間超過(guò)3個(gè)周波時(shí)，停機(jī)。l 電機(jī)：當(dāng)電壓波動(dòng)超過(guò)（5030）、持續(xù)時(shí)間超過(guò)1個(gè)周波（0.02s），控制開(kāi)關(guān)就會(huì)跳閘。因此為保證負(fù)荷的持續(xù)供電，現(xiàn)在工廠也采用了諸如不間斷電源（U

7、PS）、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）、固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（SSTS）等解決方案，在實(shí)際應(yīng)用中也起到了良好的效果。3、諧波工業(yè)企業(yè)普遍使用整流器、變頻器、可控硅、電弧爐等非線性設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，使系統(tǒng)電壓和電流的波形畸變，惡化電力品質(zhì)，不但增加電耗，也影響了用電安全和設(shè)備使用壽命，諧波的危害已成為電網(wǎng)最主要的公害。諧波對(duì)公用電網(wǎng)和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個(gè)方面：l 加大企業(yè)的電力運(yùn)行成本由于諧波不經(jīng)治理是無(wú)法自然消除的，因此大量諧波電壓電流在電網(wǎng)中游蕩并積累疊加導(dǎo)致線路損耗增加、電力設(shè)備過(guò)熱，從而加大了電力運(yùn)行成本，增加了電費(fèi)的支出。l 降低了供電的可靠性諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不

8、僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應(yīng)力增大。諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴(yán)重的諧波負(fù)荷下將產(chǎn)生局部過(guò)熱，噪聲增大，從而加速絕緣老化，大大縮短了變壓器、電動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低供電可靠性，極有可能在生產(chǎn)過(guò)程中造成斷電的嚴(yán)重后果。l 引發(fā)供電事故的發(fā)生電網(wǎng)中含有大量的諧波源（變頻或整流設(shè)備）以及電力電容器、變壓器、電纜、電動(dòng)機(jī)等負(fù)荷，這些電氣設(shè)備處于經(jīng)常的變動(dòng)之中，極易構(gòu)成串聯(lián)或并聯(lián)的諧振條件。當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)配合不利時(shí)，在一定的頻率下，形成諧波振蕩，產(chǎn)生過(guò)電壓或過(guò)電流，危及電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，如不加以治理極易引發(fā)輸配電事故的發(fā)生。l 導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常

9、工作對(duì)旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)，由于諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉(zhuǎn)子回路及鐵芯中產(chǎn)生附加損耗，從而降低發(fā)輸電及用電設(shè)備的效率，更為嚴(yán)重的是諧波振蕩容易使汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生震蕩力矩，可能引起機(jī)械共振，造成汽輪機(jī)葉片扭曲及產(chǎn)生疲勞循環(huán)，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作。l 引發(fā)惡性事故繼電保護(hù)自動(dòng)裝置對(duì)于保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有十分重要的作用。但是，由于諧波的大量存在，易使電網(wǎng)的各類保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生誤動(dòng)或拒動(dòng)，特別在廣泛應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置中表現(xiàn)突出，引起區(qū)域（廠內(nèi)）電網(wǎng)瓦解，造成大面積停電等惡性事故。l 導(dǎo)致線路短路電網(wǎng)諧波將使測(cè)量?jī)x表、計(jì)量裝置產(chǎn)生誤差，達(dá)不到正確指示及計(jì)量(計(jì)量?jī)x表的誤差主要反映在電

10、能表上)。斷路器開(kāi)斷諧波含量較高的電流時(shí)，斷路器的遮斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發(fā)生短路，甚至斷路器爆炸。l 降低產(chǎn)品質(zhì)量由于諧振波的長(zhǎng)期存在,電機(jī)等設(shè)備運(yùn)行增大了振動(dòng)， 使生產(chǎn)誤差加大,降低產(chǎn)品的加工精度，降低產(chǎn)品質(zhì)量。l 影響通訊系統(tǒng)的正常工作諧波會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致住處丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作?，F(xiàn)在已有部分先進(jìn)的企業(yè)關(guān)注到諧波的問(wèn)題，采用諸如無(wú)源濾波裝置（FC）、有源濾波裝置（APF）或者兩者結(jié)合的方式解決諧波污染問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 4. 三相電源不平衡三相電力變壓器是按照對(duì)稱運(yùn)行設(shè)計(jì)的。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)電源和二次側(cè)負(fù)荷

11、均應(yīng)對(duì)稱。但在低壓配電網(wǎng)中由于單相負(fù)荷的存在，單相用戶的不可控的增容、大功率單相負(fù)載的接入以及單相負(fù)載用電的不同時(shí)性等因素，導(dǎo)致配變變壓器的三相不平衡度越來(lái)越大, 甚至超過(guò)了變壓器設(shè)計(jì)的臨界值。三相電壓不平衡變壓器的不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)際上也是電力系統(tǒng)的不對(duì)稱運(yùn)行。不對(duì)稱運(yùn)行造成的三相電壓和電流的不平衡，對(duì)電力系統(tǒng)和電力設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不利的影響。l 變壓器在三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，會(huì)使負(fù)載較大的一相繞組過(guò)熱；同時(shí)在Y接線時(shí)會(huì)產(chǎn)生中性點(diǎn)的電位移，最嚴(yán)重時(shí)的一相接地，則會(huì)使另兩相電壓升高3倍，損害繞組的絕緣；另外由于磁路不平衡，零序漏磁會(huì)在非磁路金屬部件上產(chǎn)生附加損耗而發(fā)熱，降低變壓器性能，增加變壓器負(fù)載損耗。

12、l 變壓器不平衡運(yùn)行會(huì)注入系統(tǒng)負(fù)序分量，不平衡系統(tǒng)的負(fù)序分量會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。l 電網(wǎng)的不平衡運(yùn)行會(huì)對(duì)周圍正常通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響通信質(zhì)量。l 電網(wǎng)的不平衡運(yùn)行會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的附加發(fā)熱，降低出力；也會(huì)使發(fā)電機(jī)利用率降低；單相負(fù)載電壓不足會(huì)影響電器設(shè)備的正常運(yùn)行，電壓過(guò)高會(huì)損壞單相用電的電器設(shè)備。因此，解決配電網(wǎng)不平衡和非線性負(fù)荷對(duì)低電壓配電網(wǎng)的影響，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效，提高電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全運(yùn)行，具有積極的意義。靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）、晶閘管投切電容器（TSC）等裝置可以實(shí)現(xiàn)分相調(diào)節(jié)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)三相電流、避免電

13、壓零點(diǎn)漂移，使三相電流不平衡度控制在10%以內(nèi)。由此大大提高了電能使用效率，降低了配變變壓器損耗及零線線路損耗，提高了電網(wǎng)的安全性。5、電機(jī)損耗大、能效低風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等通用機(jī)械拖動(dòng)設(shè)備為我國(guó)最主要終端耗電設(shè)備，用電量巨大。國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)用電設(shè)備多為滿負(fù)荷設(shè)計(jì)，額定功率普遍偏大，實(shí)際運(yùn)行效率低，占我國(guó)工業(yè)用電總量60%70%的電機(jī)，通常的使用效率不到75%，“大馬拉小車”與低負(fù)荷運(yùn)行的情況相當(dāng)普遍。在此狀態(tài)下，電機(jī)消耗的電能中有相當(dāng)部分是以發(fā)熱、鐵損、銅損、噪音與振動(dòng)等形式被浪費(fèi)掉。而此類設(shè)備大部分設(shè)計(jì)為固定功率運(yùn)行，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)所需的壓力或流量并不固定，且大多數(shù)低于電機(jī)額定功率供給的壓力或

14、流量，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。此類電機(jī)通過(guò)變頻改造有巨大的節(jié)能空間，一般電機(jī)經(jīng)過(guò)改造節(jié)能率可達(dá)20%以上。變頻技術(shù)利用先進(jìn)的串聯(lián)疊波技術(shù)、空間矢量控制的正弦波PWM調(diào)制方法，根據(jù)負(fù)荷參數(shù)變化自動(dòng)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行頻率的改變，實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度調(diào)節(jié)，始終保持電機(jī)運(yùn)行在最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，徹底解決電機(jī)輕載運(yùn)行下電能的浪費(fèi)問(wèn)題，提高功率因數(shù)、降低損耗、節(jié)約電能。變頻技術(shù)節(jié)能效果三、解決方案我團(tuán)隊(duì)的節(jié)電理念主要基于三個(gè)方面，一是有效的管理，二是供電系統(tǒng)的效率和可靠性，三是用電設(shè)備的運(yùn)行效率。因此，節(jié)電應(yīng)從以上三個(gè)方面入手，在用戶用電水平和用電舒適度的情況下，采用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和管理，達(dá)到節(jié)能降耗、保護(hù)設(shè)備的目的。針對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域

15、的節(jié)能，我團(tuán)隊(duì)從功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波治理、供電可靠性、電機(jī)節(jié)能四個(gè)方面幫助企業(yè)取得良好的節(jié)能效益，針對(duì)于不同工業(yè)企業(yè)的情況，可以結(jié)合其中幾種方案幫助企業(yè)取得最優(yōu)的節(jié)能效果。（一）、功率因數(shù)補(bǔ)償方案通過(guò)安裝中低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，分別在供電網(wǎng)絡(luò)中和靠近負(fù)荷側(cè)實(shí)施功率因數(shù)補(bǔ)償。針對(duì)于負(fù)荷變化大、電壓穩(wěn)定性差的電網(wǎng)，可以通過(guò)具有動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償功能的裝置進(jìn)行治理，始終保持功率因數(shù)在0.95以上。對(duì)于三相不平衡的網(wǎng)絡(luò)可以選擇具有分相補(bǔ)償功能的無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行治理電網(wǎng)三相不平衡問(wèn)題。功率因數(shù)補(bǔ)償方案的優(yōu)點(diǎn)：l 降低無(wú)功電流的網(wǎng)間傳輸，減少損耗；l 提高供配電設(shè)備容量的利用率；l 提高功率因數(shù)，免除功率因數(shù)罰款；l

16、 穩(wěn)定母線電壓，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，提高使用壽命，降低損耗；l 平衡三相電流，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性；l 抑制波動(dòng)負(fù)荷和沖擊負(fù)荷造成的電壓波動(dòng)和閃變（二）、諧波治理方案采用專門(mén)的濾波裝置可以有效濾除高次諧波，從根本上解決諧波造成的危害。常見(jiàn)的濾波裝置是無(wú)源濾波器，無(wú)源濾波器利用電容和電感組成的濾波支路對(duì)高次諧波低阻抗的特性，可以濾除電網(wǎng)中的特征諧波。而新一代的濾波產(chǎn)品有源電力濾波器（APF）因其濾波效果好、濾波范圍寬、不發(fā)生諧振等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)企業(yè)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。諧波治理方案的優(yōu)點(diǎn)：l 濾除高次諧波能夠凈化用電環(huán)境，降低視在功率，減少諧波電流在用電設(shè)備和輸配電設(shè)備中的發(fā)熱，直接節(jié)省有功功率；l 消除

17、由于諧波產(chǎn)生的震動(dòng)，延長(zhǎng)電器的使用壽命；l 提高供配電及用電設(shè)備使用壽命，提高系統(tǒng)可靠性；l 有效的消除對(duì)敏感元件的影響。（三）、供電可靠性方案對(duì)電能質(zhì)量日趨敏感的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備不斷增加：精密儀器、半導(dǎo)體制造、石化、冶金、紡織、玻璃、醫(yī)療等重要行業(yè)。短時(shí)的電壓突降或供電中斷會(huì)造成敏感設(shè)備停機(jī)，進(jìn)而造成嚴(yán)重的后果。供電連續(xù)性技術(shù)包括不間斷電源（UPS）、快速切換開(kāi)關(guān)（SSTS）等。供電可靠性方案的優(yōu)勢(shì)：負(fù)荷重要等級(jí)越高，因?yàn)楣╇娛鹿试斐稍O(shè)備停運(yùn)導(dǎo)致的后果也就越嚴(yán)重，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能危及到人的生命安全。因此保障設(shè)備的供電連續(xù)性，防止電壓突變、供電中斷等情況對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行的危害具有重要意義

18、。（四）、電機(jī)節(jié)能方案針對(duì)于實(shí)際運(yùn)行中，電機(jī)額定功率高，機(jī)械功需求變化大等原因，造成電機(jī)運(yùn)行效率低，損耗大。選用變頻器、智能節(jié)電器等裝置，可以根據(jù)實(shí)際需要，使電機(jī)始終工作在最佳工作狀態(tài)，大大降低電機(jī)損耗，節(jié)能量可達(dá)20%。電機(jī)節(jié)能方案的優(yōu)勢(shì)：l 安裝簡(jiǎn)單，即在原開(kāi)關(guān)柜與電機(jī)之間安裝電機(jī)節(jié)能裝置，對(duì)原有接線改動(dòng)不大；l 節(jié)電效果顯著，節(jié)電率在20%以上；l 顯著降低電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流，提高電機(jī)使用壽命，減少電網(wǎng)造成的危害；l 改善電網(wǎng)供電品質(zhì)，內(nèi)置濾波電路，穩(wěn)定電機(jī)輸入電壓，濾除諧波。表3-1節(jié)能產(chǎn)品選型表產(chǎn)品名稱電壓等級(jí)主要功能特點(diǎn)適用場(chǎng)合典型應(yīng)用靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）635kV（通過(guò)

19、升壓變壓器可接入高電壓等級(jí)電網(wǎng)）1、 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)；2、 穩(wěn)定電壓，治理電壓波動(dòng)閃變；3、 治理三相不平衡；4、 濾除諧波5、 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電能質(zhì)量；適用于負(fù)荷變化快、功率因數(shù)低、電壓波動(dòng)和閃變頻繁、補(bǔ)償容量大、電壓等級(jí)高的場(chǎng)合。交直流輸電、中心變電站、冶金、電力機(jī)車、石化等靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）0.435kV（通過(guò)升壓變壓器可接入高電壓等級(jí)電網(wǎng)）1、 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)；2、 穩(wěn)定電壓，治理電壓波動(dòng)閃變；3、 治理三相不平衡；4、 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電能質(zhì)量；適用于負(fù)荷變化快、功率因數(shù)低、電壓波動(dòng)和閃變頻繁、安裝面積小的場(chǎng)合。風(fēng)電場(chǎng)、煤礦、電力機(jī)車、地鐵、冶金、港口等晶閘管

20、投切電容器（TSC）0.40.69kV1、 無(wú)功補(bǔ)償，切換速度20ms；2、 分相補(bǔ)償，治理三相不平衡；3、 無(wú)源諧波；適用于負(fù)荷變化快、諧波含量高、電容器無(wú)法正常投切、功率因數(shù)低的場(chǎng)合。電焊機(jī)、提升機(jī)、大型電機(jī)等沖擊性負(fù)荷有源濾波裝置（APF）0.40.69kV1、 濾除諧波；2、 分相補(bǔ)償，治理三相不平衡；3、 具有無(wú)功補(bǔ)償能力；4、 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電能質(zhì)量；適用于負(fù)荷變化快、諧波含量高且頻譜范圍寬的場(chǎng)合。變頻器、大容量UPS、中頻爐、鑄錠爐、焊機(jī)、可控硅調(diào)光系統(tǒng)、大型直流電機(jī)、電梯、精密儀器和敏感設(shè)備等穩(wěn)壓濾波裝置（AVF）0.220.4kV1、穩(wěn)定母線電壓2、隔離諧波；3、提供可靠保護(hù)；

21、4、備用電源主動(dòng)切換適用于電壓波動(dòng)范圍、諧波含量超出負(fù)載可靠運(yùn)行的條件，威脅到電力系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行。鐵路變電站二次電源、電子行業(yè)、重要負(fù)荷電源等固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（SSTS）0.410kV1、 主備電源無(wú)縫切換，防止敏感設(shè)備斷電；2、 切除短路電流；適用于供電電壓短時(shí)電壓波動(dòng)、跌落頻繁，容易因此造成嚴(yán)重?fù)p失的場(chǎng)合，確保重要負(fù)荷供電不受影響。石化、冶金、半導(dǎo)體工廠、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室、商務(wù)中心等重要負(fù)荷。智能節(jié)電裝置0.410kV1、 穩(wěn)定母線電壓；2、 變頻調(diào)速，保持電機(jī)運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)；3、 提高供電質(zhì)量；4、 軟啟動(dòng)功能；適用于負(fù)載變化大，啟動(dòng)沖擊大，電能質(zhì)量差的，設(shè)備損耗高的場(chǎng)合風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、

22、抽油機(jī)等四、節(jié)能產(chǎn)品簡(jiǎn)介4.1、靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）在冶金、化工、鐵道及城市供電系統(tǒng)中，大容量非線性沖擊性用電設(shè)備越來(lái)越多，它們的運(yùn)行將產(chǎn)生大量諧波電流饋入電網(wǎng)，引起供電系統(tǒng)電壓波形畸變；同時(shí)伴隨的大量無(wú)功功率沖擊，導(dǎo)致供電母線電壓波動(dòng)和閃變；有的甚至可能引起三相不平衡，對(duì)供電系統(tǒng)及相鄰用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響。SVC（StaticVarCompensator）靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償成套裝置，采用了傳統(tǒng)的LC無(wú)功功率補(bǔ)償與濾波技術(shù)和靜止動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)方案，既解決了高次諧波問(wèn)題和無(wú)功功率補(bǔ)償問(wèn)題，又解決了無(wú)功功率波動(dòng)導(dǎo)致的供電電壓波動(dòng)、閃變和三相線路不平衡問(wèn)題。該技術(shù)的方案

23、和產(chǎn)品廣泛適用于冶金工業(yè)的電弧爐、軋鋼機(jī)和電氣化鐵路及輸配電站的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理，限制電壓波動(dòng)和閃變，也適用于分相運(yùn)行的電力系統(tǒng)，做三相不平衡調(diào)整。 SVC技術(shù)原理如圖所示，SVC以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)中，本裝置主要由濾波補(bǔ)償支路FC和動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)裝置兩部分組成。其中動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)裝置提供動(dòng)態(tài)感性無(wú)功，其與并聯(lián)提供容性無(wú)功的FC支路配合，具備從容性到感性區(qū)間的動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)能力。FC支路還可以濾除系統(tǒng)中存在的諧波。SVC單線系統(tǒng)圖目前成熟的動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)技術(shù)主要為晶閘管相控電抗器技術(shù)（TCR）和磁閥式可控電抗器技術(shù)（MCR），兩種技術(shù)各有特點(diǎn)，可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)情況選用，TCR技術(shù)補(bǔ)償響應(yīng)速度快

24、，單套補(bǔ)償容量大，MCR技術(shù)直掛電網(wǎng)電壓等級(jí)高，占地面積小。u 晶閘管相控電抗器TCR原理如圖所示，TCR由若干個(gè)晶閘管級(jí)（每級(jí)由一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管Th1、Th2和輔助電路組成）和電抗器串聯(lián)組成。通過(guò)改變晶閘管觸發(fā)延遲角的大小，控制流過(guò)相控電抗器電流的大小，就能使TCR支路吸收的感性無(wú)功功率連續(xù)變化。單相TCR接線原理圖 TCR電流電壓波形u 磁閥式可控電抗器MCR原理磁閥式可控電抗器（MCR）基于極限磁飽和原理和磁閥技術(shù)。MCR是一種鐵芯中具有多種面積的電抗器，截面積較小的部分被稱為磁閥，磁閥部分可以在極限飽和區(qū)連續(xù)調(diào)節(jié)，使得電抗器的感抗可大范圍連續(xù)變化，從而輸出可變的感性無(wú)功。 MCR結(jié)構(gòu)

25、原理圖 MCR等效電路圖 SVC應(yīng)用案例以鋼鐵有限公司60噸超高功率豎式電弧爐設(shè)備工況舉例說(shuō)明，電弧爐變壓器高壓側(cè)電壓35kV，低壓側(cè)10kV，該電弧爐生產(chǎn)時(shí)影響電網(wǎng)質(zhì)量：無(wú)功功率劇烈波動(dòng)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)和閃變、向電網(wǎng)注入諧波電流、三相電壓不平衡。為解決上述問(wèn)題，假設(shè)我們采用TCR型SVC靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置在10kV側(cè)進(jìn)行改造，總補(bǔ)償容量25Mvar，電容器安裝容量為48Mvar，裝置由2、3、4、5次濾波器(FC)加相控電抗器(TCR)組成，總造價(jià)375萬(wàn)元。l 功率因數(shù)罰款SVC投運(yùn)前60噸超高功率電弧爐在熔化期功率因數(shù)低于0.7，為此，供電部門(mén)每月進(jìn)行功率因數(shù)低罰款，2011年10月

26、至2012年2月份平均每月罰款30.85萬(wàn)元。TCR型SVC投運(yùn)后，功率因數(shù)達(dá)到0.92以上，避免了因功率因數(shù)過(guò)低造成的罰款電費(fèi)，按投運(yùn)前每個(gè)月罰款數(shù)據(jù)可得出一年節(jié)省罰款電費(fèi)：30.85萬(wàn)元12=370.2萬(wàn)元并且由于提高了功率因數(shù)，減少了無(wú)功電流，也減少了相應(yīng)的電能損耗。l 穩(wěn)定一次側(cè)母線電壓(35kV)，縮短冶煉時(shí)間高功率電弧爐的無(wú)功沖擊大而且急劇波動(dòng)，最大的無(wú)功波動(dòng)值一般可達(dá)到電爐變的額定容量的1.5倍，無(wú)功急劇變化引起電網(wǎng)電壓急劇變動(dòng)。投入SVC裝置后，35kV母線電壓波動(dòng)限制在1kV之間，無(wú)功沖擊引起的電壓波動(dòng)被有效抑制，由于電壓穩(wěn)定，電弧爐工況好，使電弧爐每爐鋼的冶煉時(shí)間縮短，冶煉

27、效率提高。l TCR型SVC投運(yùn)后的社會(huì)效益 改善無(wú)功沖擊引起的閃變指標(biāo) 減少高次諧波的危害 降低負(fù)序電流的危害4.2、靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）SVG靜止同步補(bǔ)償器（StaticSynchronousCompensator,簡(jiǎn)稱STATCOM）是一種用于電氣系統(tǒng)無(wú)功功率補(bǔ)償領(lǐng)域，面向二十一世紀(jì)，突破無(wú)功補(bǔ)償傳統(tǒng)理念的高技術(shù)產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用半導(dǎo)體電力電子器件來(lái)搭建整流和逆變電路，可實(shí)現(xiàn)對(duì)感性、容性負(fù)荷雙向補(bǔ)償，連續(xù)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)全程補(bǔ)償接近1。作為新一代的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，SVG在響應(yīng)速度、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、降低系統(tǒng)損耗、增加傳輸能力、提高瞬變電壓極限、降低諧波和減小占地面積等多方面具有優(yōu)越的性能。

28、 SVG技術(shù)原理SVG的基本原理是，將電壓源型逆變器，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。通過(guò)調(diào)節(jié)逆變橋中IGBT器件的開(kāi)關(guān)，可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位，因此，整個(gè)裝置相當(dāng)于一個(gè)調(diào)相電源。通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)中所需的無(wú)功，可以快速發(fā)出大小相等、相位相反的無(wú)功，實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡，保持系統(tǒng)實(shí)時(shí)高率因數(shù)運(yùn)行。 SVG的技術(shù)特點(diǎn)SVG相對(duì)于傳統(tǒng)的固定電容補(bǔ)償、機(jī)械開(kāi)關(guān)投切電容、晶閘管投切電容為主要代表的補(bǔ)償方式，有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：1、具備抗諧波功能，更保障系統(tǒng)安全SVG是可控電流源，只補(bǔ)償基波無(wú)功電流，系統(tǒng)諧波電流不會(huì)造成補(bǔ)償設(shè)備損壞，使其使用壽命延長(zhǎng)、維護(hù)工作量少。2、動(dòng)態(tài)連續(xù)平滑補(bǔ)償，更高的響應(yīng)速度

29、使對(duì)電壓閃變的補(bǔ)償效果更好SVG可以跟隨負(fù)載變化，動(dòng)態(tài)連續(xù)補(bǔ)償功率因數(shù)，可以發(fā)無(wú)功，也可以吸收無(wú)功，徹底杜絕了無(wú)功倒送的情況。3、可以實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，解決負(fù)荷的不平衡問(wèn)題4、電流源特性，輸出無(wú)功電流不受母線電壓影響，補(bǔ)償能力更強(qiáng) 應(yīng)用案例 以金屬制品公司為例，該公司每月因功率因數(shù)過(guò)低導(dǎo)致每月電費(fèi)的無(wú)功罰款2萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察及電能質(zhì)量測(cè)試評(píng)估，結(jié)果如下：由接觸器控制投切電容補(bǔ)償裝置經(jīng)常無(wú)法投運(yùn)，每次電容器跟換后只能用三個(gè)月到半年，部分電容器出現(xiàn)漲肚、漏油的情況。該企業(yè)氬焊機(jī)工作時(shí)無(wú)功不夠，而不工作時(shí)則過(guò)補(bǔ)，因此過(guò)補(bǔ)和欠補(bǔ)的情況都很嚴(yán)重，導(dǎo)致功率因數(shù)很低，且造成了諧波放大。經(jīng)改造，安裝SVG系列低

30、壓動(dòng)態(tài)無(wú)功發(fā)生器后，取得了以下治理效果： 免除無(wú)功罰款，節(jié)電率達(dá)到8%，為企業(yè)創(chuàng)造直接效益； 解決了因諧波放大引起的電容無(wú)法正常投切的問(wèn)題，徹底杜絕了電容器損壞的情況； 治理諧波，延長(zhǎng)電氣設(shè)備使用壽命，保障電氣安全。4.3、晶閘管投切式電容器（TSC）晶閘管投切式電容器（TSC）采用晶閘管串聯(lián)組成交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多級(jí)電容器組的快速過(guò)零投切，克服了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的接觸器觸點(diǎn)容易燒損、電容器易損壞、功率因數(shù)低等缺點(diǎn)。本產(chǎn)品具有降低網(wǎng)損、節(jié)約電能，提高供電質(zhì)量等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、農(nóng)村、小區(qū)、船廠、樓宇、銀行、電信等廣大領(lǐng)域。TSC柜體外形與普通電容柜一致，是傳統(tǒng)投

31、切式電容器的換代產(chǎn)品。本產(chǎn)品應(yīng)用于電力系統(tǒng)中可起到：l 改善配電網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量，穩(wěn)定母線電壓；l 分相投切，治理三相不平衡；l 濾除諧波，提高用電安全性、可靠性；l 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功，提高功率因數(shù)，免除功率因數(shù)罰款，降低網(wǎng)損；l 就地補(bǔ)償，防止電能質(zhì)量問(wèn)題影響到上級(jí)電網(wǎng)。 TSC技術(shù)原理TSC裝置由控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)情況，電容器組由晶閘管投切。當(dāng)控制器檢測(cè)到的無(wú)功電流超過(guò)整定值時(shí)，自動(dòng)判斷出需投入電容器組的級(jí)數(shù)，控制器對(duì)指定的晶閘管輸出觸發(fā)信號(hào)，使之導(dǎo)通將電容器組投入運(yùn)行。當(dāng)負(fù)載無(wú)功電流值低于整定值時(shí)，控制器給出控制信號(hào)，觸發(fā)器停發(fā)觸發(fā)信號(hào)而將電容器組退出工作。以上工作狀態(tài)完全自動(dòng)進(jìn)行，確保投

32、切電容器無(wú)沖擊、無(wú)涌流、無(wú)過(guò)渡過(guò)程。 零電流投入波形 零電流切除波形 技術(shù)特點(diǎn)l 過(guò)零投切電容器的投入與切除均不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流和過(guò)電壓，減少裝置功率損耗，大大提高了設(shè)備的安全性和使用壽命；l 投切速度快精確控制投切時(shí)刻，響應(yīng)速度20ms，實(shí)現(xiàn)多級(jí)電容器組快速過(guò)零投切，可以對(duì)無(wú)功劇烈波動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行高效補(bǔ)償；l 分相補(bǔ)償功能采用全數(shù)字化智能控制系統(tǒng)，可進(jìn)行分級(jí)分相補(bǔ)償，適用于不平衡系統(tǒng)；l 諧波治理裝置在運(yùn)行中不僅不產(chǎn)生諧波，選擇適當(dāng)?shù)碾娍蛊骺梢砸种葡到y(tǒng)諧波；l 控制系統(tǒng)功能全面保護(hù)系統(tǒng)采用數(shù)字保護(hù)和傳統(tǒng)繼電器雙重保護(hù)；采用光電隔離技術(shù)，一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)完全隔離，無(wú)干擾、可靠性高；具有串行通訊功能

33、，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程群控。l 柜體外形與普通電容柜一致，是傳統(tǒng)投切式電容的換代產(chǎn)品。 應(yīng)用案例以鋼鐵企業(yè)棒材生產(chǎn)車間為例，該車間15套軋機(jī)采用15套直流驅(qū)動(dòng)，由15套整流變壓器供電。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，整流變壓器輸出平均功率因數(shù)0.7，電流總諧波畸變率29%。5、7、11、和13次諧波含量分別是26%、5%、8%和6%。諧波指標(biāo)不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。軋制時(shí)，6000V網(wǎng)壓跌落4.5%，低壓側(cè)跌落5.3%。由于大量的基波無(wú)功功率和諧波功率，使整流變壓器輸出視在功率較大，整流變壓器溫升較高，不僅加大了供配電損耗而且降低了供配電設(shè)施的運(yùn)行可靠性。TSC型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置，能實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)荷無(wú)功變化，20ms內(nèi)完全

34、補(bǔ)償負(fù)荷所需無(wú)功，同時(shí)濾除或抑制諧波，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，改善系統(tǒng)不平衡度。該企業(yè)在變壓器二次側(cè)安裝了TSC產(chǎn)品后，為該企業(yè)帶來(lái)了顯著的效益： 免除功率因數(shù)罰款，節(jié)能降耗，功率因數(shù)提高到0.96以上，供電視在功率下降26%，僅此一項(xiàng)就為企業(yè)每個(gè)月降低了6萬(wàn)的電費(fèi)支出； 抑制在軋機(jī)在軋制過(guò)程中對(duì)母線電壓造成的無(wú)功沖擊，防止電壓波動(dòng)和閃變； 濾除諧波，電流總畸變率下降到7%，5、7、11、和13次諧波含量分別是3%、1%、3%和1%，6000V側(cè)諧波畸變率達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； 因?yàn)槟妇€電壓的穩(wěn)定，噸鋼能耗降低5%。4.4、有源電力濾波裝置（APF）如今廣泛使用的負(fù)載大部分都是非線性的，如整流器、變頻器、轉(zhuǎn)換電

35、源、焊接設(shè)備、UPS、電梯、空調(diào)、打印機(jī)等，這些非線性負(fù)載在使用中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流注入到電網(wǎng)中，給電網(wǎng)用戶帶來(lái)嚴(yán)重的危害。有源電力濾波器APF（Active Power Filter）是目前解決電網(wǎng)諧波污染的最佳解決方案。APF可應(yīng)用于不同類型的場(chǎng)合，并同時(shí)適用于商業(yè)和工業(yè)環(huán)境，為客戶提供諧波濾除、相平衡和無(wú)級(jí)容性或感性無(wú)功補(bǔ)償。從幾十安培到幾千安培的豐富的濾波方案可以為每個(gè)系統(tǒng)提供最優(yōu)化的解決方案。APF有源動(dòng)態(tài)濾波器可安裝在低壓電網(wǎng)中，也可通過(guò)合適的升壓變壓器聯(lián)入中壓系統(tǒng)使用。有源動(dòng)態(tài)濾波器為供電系統(tǒng)帶來(lái)以下好處：l 減少停機(jī)時(shí)間l 提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少二氧化碳排放l 滿足嚴(yán)格的供電

36、局要求，避免罰款或斷電l 無(wú)需對(duì)電網(wǎng)的特殊分析，方案實(shí)施快而簡(jiǎn)單l 不會(huì)過(guò)載，特別適用于負(fù)載變化快的低壓系統(tǒng) APF技術(shù)原理APF有源電力濾波器并聯(lián)于系統(tǒng)電網(wǎng)，對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)電流、電壓進(jìn)行采樣,并跟蹤分析采樣電流,當(dāng)系統(tǒng)電流中含有諧波時(shí)，APF可計(jì)算并輸出與諧波等大反向的電流進(jìn)行補(bǔ)償,使得總的輸出電流為基波。工作原理APF可主動(dòng)消除電力諧波，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力諧波的動(dòng)態(tài)快速?gòu)氐字卫?。APF還可以根據(jù)需要提供基波無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 技術(shù)特點(diǎn)APF裝置具有以下特點(diǎn)：l 基于瞬時(shí)無(wú)功理論的控制算法，采用獨(dú)特的閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)卓越的濾波效果。2到50次諧波可隨意選擇，濾波效率超過(guò)

37、97%，不存在與系統(tǒng)發(fā)生諧振的問(wèn)題，滿足諧波規(guī)范中的任何參數(shù)要求；l 可為負(fù)載提供動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。降低有功損耗，防止無(wú)功過(guò)補(bǔ)，提高功率因數(shù)避免供電局罰款；l 為三線和四線系統(tǒng)提供相平衡功能。降低電壓不平衡給負(fù)載帶來(lái)的影響，減少供電電纜和零線電纜上的電流，降低零對(duì)地電壓，提高系統(tǒng)的安全性；l 保護(hù)功能齊全，軟件保護(hù)有直流過(guò)電壓保護(hù)，裝置輸出過(guò)電流保護(hù)，IGBT故障保護(hù)等多種保護(hù);硬件保護(hù)有直流過(guò)電壓保護(hù)電路，最大輸出電流限制電路;l 具有友好的人機(jī)界面，智能監(jiān)控系統(tǒng)具有對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷并完成在各種異常情況下進(jìn)行可靠保護(hù)；l 能耗小，運(yùn)行費(fèi)用低，更節(jié)能環(huán)保；l 具備冗余功能，濾波

38、系統(tǒng)中任何一個(gè)單元故障，其他單元還能正常運(yùn)行，在可對(duì)一個(gè)諧波和無(wú)功源單獨(dú)補(bǔ)償，也可對(duì)多個(gè)諧波和無(wú)功源集中補(bǔ)償。 產(chǎn)品應(yīng)用案例汽車生產(chǎn)企業(yè)主要用電設(shè)備有沖壓機(jī)、焊接生產(chǎn)線、風(fēng)機(jī)、流體泵、車床、壓力機(jī)等，電網(wǎng)諧波污染嚴(yán)重，諧波畸變率高達(dá)30%以上，整個(gè)用電系統(tǒng)效率低，電力浪費(fèi)嚴(yán)重，設(shè)備壽命大大縮短。通過(guò)對(duì)全廠用電系統(tǒng)和部分低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行布控節(jié)能改造，達(dá)到了優(yōu)化電力品質(zhì)、降低電耗、保護(hù)用電設(shè)備的功效。根據(jù)改造前后用電情況對(duì)比，該改造項(xiàng)目取得18.5%的節(jié)電率，在兩年內(nèi)用戶即可收回投資成本，并在后續(xù)設(shè)備使用壽命內(nèi)持續(xù)受益。4.5、穩(wěn)壓濾波器（AVF）穩(wěn)壓濾波器是最新型的電力電子設(shè)備，為負(fù)載提供可靠的

39、供電電源，防止不合格的供電質(zhì)量危害到設(shè)備的運(yùn)行。本套裝置串聯(lián)于負(fù)荷進(jìn)線側(cè)，在裝置輸入端電壓發(fā)生大幅波動(dòng)和電流波形畸變的情況下，輸出電壓穩(wěn)定、波形完美的正弦波，滿足負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行的要求。 技術(shù)原理穩(wěn)壓濾波裝置如圖所示，整套裝置主要包含浪涌吸收器、濾波器、整流器和逆變器4個(gè)功能部分。首先將市電經(jīng)整流變成直流電源，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制將直流電經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源，經(jīng)濾波后向負(fù)載供電。穩(wěn)壓濾波裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖這種結(jié)構(gòu)，使得負(fù)載端與市電輸入端處于優(yōu)良的“電隔離”狀態(tài)，輸出波形好、輸出電壓質(zhì)量高，即使輸入端突變也能保持優(yōu)異的帶載特性。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電，真正給用戶提供優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的純凈

40、正弦波電源，提供符合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要的電源保護(hù)。 產(chǎn)品特性AVF系列穩(wěn)壓濾波裝置是針對(duì)于電壓波動(dòng)大、諧波污染嚴(yán)重的場(chǎng)合研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，具有以下特性： 觸摸屏LCD中文顯示，工作模擬流程圖顯示； 在線式設(shè)計(jì)，采用DSP技術(shù)，具有完善的保護(hù)功能和高可靠性； 經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的短路測(cè)試及2.5kV高壓絕緣測(cè)試； 裝置波形輸出完美，使負(fù)載正常運(yùn)行不受系統(tǒng)諧波電流和電壓波動(dòng)的干擾； 全數(shù)字控制技術(shù)，使控制精確、快速、可靠、穩(wěn)定； 智能監(jiān)控功能，提供RS232、RS485。 高性能：輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定性好。 高抗干擾能力：控制系統(tǒng)光電隔離，整套抗干擾能力滿足國(guó)家電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)； 應(yīng)用案例以鐵路牽引變電站為例，

41、牽引變電所典型供電方式由2臺(tái)牽引變壓器供電，2臺(tái)變壓器1主1備，正常工況下變壓器1臺(tái)運(yùn)行，故障跳閘后備用變壓器自動(dòng)合閘運(yùn)行。變壓器低壓側(cè)額定電壓為27.5kV，由于電力機(jī)車的運(yùn)行特性，會(huì)給牽引變電站及沿途分區(qū)所、AT所帶來(lái)嚴(yán)重電能質(zhì)量問(wèn)題，主要危害體現(xiàn)在27.5kV側(cè)及所用電側(cè)電壓波動(dòng)劇烈、諧波畸變率嚴(yán)重超標(biāo)和頻繁出現(xiàn)的電壓暫降驟升現(xiàn)象。電壓波動(dòng)范圍高達(dá)-50%+180%，并且諧波電壓畸變率達(dá)到18%，牽引變電站、AT所和分區(qū)所所用電電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)嚴(yán)重威脅電站的安全運(yùn)行： 繼保失效造成嚴(yán)重電力事故； 直流供電模塊頻繁燒毀； 諧波加劇變壓器、互感器鐵性磁飽和，增加損耗，過(guò)電流燒毀設(shè)備 電流、電壓

42、采樣準(zhǔn)確度下降，保護(hù)及計(jì)量采樣誤差。由于牽引變電站電壓波動(dòng)范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般穩(wěn)壓器的工作范圍，并且諧波電壓含量高，之前投運(yùn)的穩(wěn)壓器均不能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行。牽引站所用電源改造后，經(jīng)LGAVF穩(wěn)壓濾波裝置接入所帶負(fù)荷，保護(hù)的裝置主要包括、交直流屏、繼電保護(hù)裝置、在線監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)視裝置及其他重要低壓負(fù)荷，截止目前已安全運(yùn)行超過(guò)1年。4.6、固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（SSTS） SSTS固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（Solid-State Transfer Switch）適用于雙電源供電線路中，在主電源出現(xiàn)中斷或其它不正常情況時(shí)，能自動(dòng)將重要負(fù)荷快速切換到備用電源上，是提高供電可靠性、保護(hù)敏感用電負(fù)荷的重要措施。SSTS系列固態(tài)切

43、換開(kāi)關(guān)采用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，開(kāi)關(guān)速度快，且開(kāi)關(guān)過(guò)程中不產(chǎn)生電弧，大大提高了切換速度和開(kāi)關(guān)的使用壽命，滿足了重要敏感負(fù)荷對(duì)供電可靠性的苛刻要求。本裝置可全面替代現(xiàn)有的備自投開(kāi)關(guān)，給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和可靠的安全保證。 產(chǎn)品原理對(duì)于具有兩路獨(dú)立電源的供電系統(tǒng)，當(dāng)正在供電的電源出現(xiàn)異常，采用固態(tài)切換開(kāi)關(guān)（SSTS），將負(fù)荷快速切換至備用電源回路，從而保證敏感負(fù)荷不受電壓異常的影響。目前SSTS有主備電源式和分裂母線式兩種連接方式，每只開(kāi)關(guān)臂由串聯(lián)晶閘管閥體（Th1 Thn）與高速真空開(kāi)關(guān)S并聯(lián)組成。晶閘管開(kāi)關(guān)僅做快速切換之用，正常運(yùn)行時(shí)電流通過(guò)快速切換開(kāi)關(guān)，整個(gè)裝置效率99%。主備電源式分裂母線式

44、 技術(shù)特點(diǎn) 高速切換，不影響負(fù)載供電 繼電保護(hù)與開(kāi)關(guān)一體化設(shè)計(jì) 輸入源優(yōu)先級(jí)設(shè)置 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制 手動(dòng)/自動(dòng)切換 可作為大容量高速開(kāi)關(guān)使用，在12ms內(nèi)斷開(kāi)60200kA之間的任意短路電流，防止事故擴(kuò)散，不影響上游電網(wǎng)供電安全，同時(shí)保護(hù)本地設(shè)備安全。 應(yīng)用案例石化企業(yè)相間短路、雷擊、接地等故障往往導(dǎo)致6kV 段母線電壓“晃電”，進(jìn)而導(dǎo)致所連接的西門(mén)子高壓變頻器發(fā)生欠壓保護(hù)。母線電壓低于額定電壓的70之后，無(wú)延時(shí)執(zhí)行欠壓保護(hù)。變頻器停機(jī)后導(dǎo)致空壓機(jī)停車，進(jìn)而造成汽化爐工藝流程中斷，每次損失高達(dá)1000萬(wàn)元之巨，且該現(xiàn)象近幾年發(fā)生頻次較高，帶來(lái)較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。配6kV SSTS方案如下圖所示，其

45、中紅色部分為我方安裝設(shè)備，其中P1、P2、P3為由反并聯(lián)晶閘管和高速斷路器并聯(lián)而成的復(fù)合開(kāi)關(guān)，Ki1、Ki2、Ki3、Ki4為隔離開(kāi)關(guān)，Kb1、Kb2為旁路開(kāi)關(guān)，使用高壓斷路器或接觸器。配電系統(tǒng)經(jīng)改造后已穩(wěn)定運(yùn)行2年，未發(fā)生過(guò)晃電造成的設(shè)備故障停機(jī)現(xiàn)象。4.7、智能節(jié)電裝置智能節(jié)電裝置是我團(tuán)隊(duì)專門(mén)針對(duì)于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等通用機(jī)械拖動(dòng)設(shè)備能耗嚴(yán)重，能源利用率低的情況研發(fā)的。此類設(shè)備大部分設(shè)計(jì)為固定功率運(yùn)行，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)所需的壓力或流量并不固定，且大多數(shù)低于電機(jī)額定功率供給的壓力或流量，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。我們采集流量、壓力、液位等信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制，配合專業(yè)的節(jié)電模塊控制電機(jī)輸出功率與負(fù)荷需求精確匹配

46、，既保證了設(shè)備運(yùn)行性能的提高，對(duì)壓力、液位、流量等控制精確度大大提高，同時(shí)也大大減少了電能損耗。智能節(jié)電器還具有軟啟動(dòng)功能，可以減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)10多倍的額定電流至3倍以下，大大提高電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高電機(jī)壽命。我團(tuán)隊(duì)推出的智能節(jié)電裝置包含風(fēng)機(jī)系列、水泵系列、空壓機(jī)系列。4.7.1、風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊很大，使電網(wǎng)不穩(wěn)定；工作時(shí)噪音較大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員有較大的影響；風(fēng)機(jī)常用的通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)風(fēng)量，這種常用的調(diào)節(jié)方式，雖然起到了調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的，但是通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制風(fēng)量的大小，使風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于高管阻運(yùn)行狀態(tài)下，這樣大大增加了系統(tǒng)的管阻，使風(fēng)機(jī)實(shí)際工作點(diǎn)遠(yuǎn)離了額定工作

47、點(diǎn)，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，電機(jī)的功率因數(shù)較低，存在一定的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置是針對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)專為風(fēng)機(jī)類流體輸送研制的專用節(jié)電裝置，它采用嵌入式智能控制技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)。從根本上消除風(fēng)機(jī)類設(shè)備由于選型或負(fù)荷變化普遍存在的大馬拉小車的動(dòng)力浪費(fèi)現(xiàn)象，使風(fēng)機(jī)始終運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)，從而節(jié)省大量的電能。l 基本原理風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置包含軟啟動(dòng)、調(diào)速、節(jié)電模塊、提高功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償和濾諧波等多種功能，是一個(gè)綜合型的節(jié)電產(chǎn)品，能保證最高的節(jié)能效率。（1）調(diào)速節(jié)電：通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)在一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的功率，使電動(dòng)機(jī)及設(shè)備運(yùn)行始終保持在最佳的經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，達(dá)到電動(dòng)機(jī)節(jié)電運(yùn)行的目的。（

48、2）無(wú)功補(bǔ)償節(jié)電：采用注入電流的補(bǔ)償方式，即通過(guò)向系統(tǒng)注入與需要補(bǔ)償?shù)闹C波和無(wú)功電流相等的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)??？刂破鞲鶕?jù)采樣到的信號(hào)分析除需要補(bǔ)償?shù)闹C波和無(wú)功電流分量，然后通過(guò)求解微分方程組控制 IGBT 的空間電壓矢量 PWM 控制信號(hào)，使得 IGBT 逆變橋的輸出的電壓作用在裝置的連接電抗后恰好輸出需要補(bǔ)償?shù)碾?流，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償可大大提高用電效率。（3）改善電網(wǎng)供電品質(zhì)節(jié)電：內(nèi)置的瞬變過(guò)濾專用器件能對(duì)電網(wǎng)電路產(chǎn)生的瞬變、浪涌、尖峰等干擾雜波有效清除，對(duì)電壓跌落、下陷、諧波等波形畸變有效矯正，從而有效提高電力品質(zhì)，改善供電質(zhì)量。（4）輕載降壓節(jié)電，降低線路損耗，提高用電系統(tǒng)的安全性,輕載降壓，

49、提高效率，且可維持轉(zhuǎn)速恒定。（5）軟啟動(dòng)節(jié)電，通常感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用直接接入電網(wǎng)起動(dòng)的方法，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 電流為額定時(shí)的57倍不僅損耗大，對(duì)電網(wǎng)沖擊也大，機(jī)械磨損，振動(dòng)都大，如果用 變頻調(diào)速起動(dòng)，可以將起動(dòng)電流限制到很小，如果滿載起動(dòng)，也只要比額定電流稍大 就可以了，這樣起動(dòng)損耗大大降低，既不沖擊電網(wǎng)，又不沖擊機(jī)械。l 安裝方式風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置安裝極為簡(jiǎn)便，即可串聯(lián)直接取代原有配電回路，也可并聯(lián)保留原配電回路，具體按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置帶旁路功能，串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式都可實(shí)現(xiàn)市電節(jié)電互換，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，滿足生產(chǎn)需要。以鍋爐鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)為例：在原風(fēng)機(jī)配電柜系統(tǒng)上并聯(lián)上一臺(tái)智能節(jié)電保

50、護(hù)系統(tǒng)，引風(fēng)機(jī)節(jié)電柜按照操作臺(tái)上（控制電路）設(shè)定的模擬信號(hào)運(yùn)行，在控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了強(qiáng)電聯(lián)鎖電路（系統(tǒng)只能先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)再啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)；當(dāng)引風(fēng)機(jī)失電后鼓風(fēng)機(jī)立即失電）、弱電聯(lián)鎖電路（當(dāng)引風(fēng)機(jī)停止時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)也會(huì)停止；當(dāng)引風(fēng)機(jī)節(jié)電系統(tǒng)跳保護(hù)或出現(xiàn)報(bào)警后鼓風(fēng)機(jī)立即停機(jī)）和引風(fēng)機(jī)故障停機(jī)聯(lián)鎖功能及聲光報(bào)警、狀態(tài)顯示等功能。連鎖控制系統(tǒng)與原有啟動(dòng)系統(tǒng)并聯(lián)安裝，實(shí)現(xiàn)兩柜手動(dòng)切換功能，以便在節(jié)電系統(tǒng)有故障時(shí)可及時(shí)切換于原啟動(dòng)柜工作。節(jié)電聯(lián)鎖控制系統(tǒng)原理示意圖如下：l 適用范圍風(fēng)機(jī)智能節(jié)電裝置適用工業(yè)生產(chǎn)中各鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、混流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、正壓送風(fēng)機(jī)、斜流風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)的節(jié)能節(jié)電改造。4.7.2、流體泵智能節(jié)電裝置供水系統(tǒng)是國(guó)民生產(chǎn)中必不可缺的環(huán)節(jié)，供水系統(tǒng)水泵必須要求穩(wěn)定運(yùn)行以保持水壓恒定，而現(xiàn)今水泵因控制方式相對(duì)原始，調(diào)節(jié)方式落后使供水系統(tǒng)壓力波動(dòng)大，以致耗電大，浪費(fèi)電能