摘要：隨著(zhù)大型購物廣場(chǎng)的發(fā)展，優(yōu)秀的廣告展示、一站式的購物體驗以及高標準的硬件設施，成為大型購物廣場(chǎng)的標準配置，而構建這些光鮮亮麗的裝飾背后，是一個(gè)龐大而復雜的供電系統，此系統的電能質(zhì)量是保障購物廣場(chǎng)穩定可靠運行的決定因數，安裝ANSVC無(wú)功補償裝置是提高電能質(zhì)量快速有效的方法。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量，購物廣場(chǎng)，SVC，無(wú)功補償

       大型購物廣場(chǎng)配置的設備，如LED屏、變頻空調、熒光燈、UPS電源等負載，這些非線(xiàn)性負載在實(shí)際運行中都會(huì )產(chǎn)生無(wú)功消耗及諧波。LED屏功率因數為1，變頻空調功率因數0.8，客梯功率因數0.65。當功率因數小于0.9，電費增收；當功率因數大于0.9，電費減收。購物廣場(chǎng)功率因數普通較低，采用集中補償的方式在變壓器進(jìn)線(xiàn)柜側安裝的ANSVC無(wú)功補償裝置可有效地補償無(wú)功，提高電能質(zhì)量，降低用電成本。

        河北某購物廣場(chǎng)位于火車(chē)站、客運站附近，擁有強大的人流量、物流量、資金量等各種優(yōu)勢，8萬(wàn)平大型商業(yè)綜合體，填補區域市場(chǎng)空白，地理位置*，交通網(wǎng)絡(luò )發(fā)達。該購物廣場(chǎng)內需要對每層空調風(fēng)機以及照明用電加配無(wú)功補償裝置，1號變壓器容量為1250KVA主要提供照明用電，功率因數在0.8左右，電流諧波畸變率達15%，導致電流波形畸變，嚴重偏離正弦波，主要以3次諧波為主；2號變壓器容量1600KVA主要提供中央空調冷凍水泵用電，功率因數在0.75左右，電流諧波畸變率達12%，導致電流波形畸變，嚴重偏離正弦波，主要以5、7次諧波為主。

                                圖1  1#變壓器測量圖

圖2  2#變壓器測量圖

      根據現場(chǎng)情況，建議增加ANSVC無(wú)功補償裝置，功率因數補償至0.95，減少電費支出。根據變壓器的不同選擇不同的配置方案，1號變壓器3次諧波較大，選用容量為250kvar的14%電容電抗器；而2號變壓器由于5、7次諧波較大，選用容量為400kvar的7%電容電抗器。

1#變壓器：

圖3  1#變壓器接線(xiàn)圖

根據圖紙選擇合適的配置方案：250kvar=50kvar *4 +25kvar *2，電抗率14%。

圖4  1#變選型圖

2#變壓器：

圖5  2#變壓器圖紙

根據圖紙選擇合適的配置方案：200kvar=40kvar *4 + 20kvar *2，電抗率7%。

圖6  2#變選型圖

圖7  ANSVC無(wú)功補償裝置

       ANSVC無(wú)功補償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4KV的系統中，ANSVC低壓無(wú)功功率補償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統中，能根據電網(wǎng)中負載功率因數的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補償。其原理為：ANSVC低壓無(wú)功功率補償裝置通過(guò)CT采集電流、電壓信號，由無(wú)功補償控制器計算，計算出投切電容器的方案，通過(guò)投切開(kāi)關(guān)控制各組電力電容器投切。

 圖8  圓形電容                  圖9  方形電容器                圖10  共補分補電容器上圖示例

       ANBSMJ系列自愈式低壓并聯(lián)電容器一般應用于低壓交流電力系統中，對工頻低壓電力系統設備的功率因數進(jìn)行校正，就地或者集中補償無(wú)功，電容器采用自愈式并聯(lián)電容器，自愈式在擊穿后可以進(jìn)行自我恢復，工作狀態(tài)下?lián)p耗小，并聯(lián)式電容器即使損壞也不會(huì )影響電網(wǎng)的正常使用。電容器從外形上分為圓形（圖8）和方形（圖9），功能上分為共補電容和分補電容（圖10）。

 

圖11  共補電抗                                                                            圖12  分補電抗

       ANCK系列串聯(lián)電抗器與ANBSMJ系列自愈式低壓并聯(lián)電容器配套使用，主要用于提高0.4KV電力系統的功率因數，抑制電網(wǎng)的高次諧波，減輕電容器由諧波引起的過(guò)載，防止諧波過(guò)大，對電容器的安全運行，改善網(wǎng)絡(luò )電壓波形，提高供電質(zhì)量和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行起良好作用，適用于3、5、7、9次諧波負載的無(wú)功補償。ANCK采用銅或鋁繞組，電抗分為共補電抗（圖4）和分補電抗（圖5），共補電抗器主要用于三相負載，分補電抗器主要用于單相負載，電抗率分為7%或14%。

圖13  復合開(kāi)關(guān)圖                  圖14  晶閘管開(kāi)關(guān)

       AFK系列投切開(kāi)關(guān)是低壓無(wú)功補償裝置中，用于投切電容器的產(chǎn)品。其基本工作原理是在控制器發(fā)出投入或切除指令后，投切開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)，將無(wú)功補償支路與系統連接或中斷，實(shí)現過(guò)零投切，投切過(guò)程無(wú)過(guò)壓、電弧等現象，響應時(shí)間快，可頻繁投切。投切開(kāi)關(guān)分為復合開(kāi)關(guān)（圖6）和晶閘管開(kāi)關(guān)（圖7）。

       ARC功率因數補償控制器采用高性能MCU為核心，配以高精度的電量專(zhuān)用芯片，是以功率因數為取樣物理量的補償器，改控制器能可靠地運行在大諧波、非正弦電流、強干擾等任何惡劣電網(wǎng)環(huán)境下。自適應功能保證了電力電容的使用安全，真正實(shí)現了電容補償柜的自動(dòng)穩定投切，有效改善電網(wǎng)的功率因數，是低壓配電系統補償無(wú)功功率的理想控制器。

       產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：缺相保護、過(guò)溫保護、過(guò)壓欠壓保護、電壓電流諧波保護、多種編碼投切、補償方式多樣化。

       ARC控制器外形尺寸（mm）：144*144

開(kāi)孔尺寸（mm）：138*138

圖15  控制器外形                                    圖16 控制器尺寸

ANSVC無(wú)功補償裝置可有效解決該購物廣場(chǎng)功率因數偏低的問(wèn)題，提高電能質(zhì)量，可以降低電網(wǎng)損耗和用電成本，能保障電力系統的安全用電、連續供電和經(jīng)濟運行。ANSVC無(wú)功補償裝置在運行中安全可靠，保護功能齊全，與電能質(zhì)量云平臺配合使用，能夠更加方便快捷地檢測電網(wǎng)系統，減少人力資源的投入。

[1]企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6

[2]丁書(shū)文．現代電能質(zhì)量問(wèn)題及其檢測管理與治理[J]．華中電力，2004，3.

[3]李鶴，電氣系統中無(wú)功補償技術(shù)的有效應用[J].數字技術(shù)與應用，2018，36（6）；94-95.