| 诺基亚电容器是一个总部位于芬兰Tampere的独立性私有公司,公司的全球性经营基于位于芬兰的生产工厂、工程成套、研究开发、销售及服务,以及位于德国的一个专门研究开发机构。遍及全球的业绩、全球性的销售网络、国际贸易的经验将是我们来年的标志和成功要素。
诺基亚电容器提供节省能源和改善电能质量的解决方案,始终专注于无功功率补偿和谐波滤波,在该领域具有50年的丰富经验。公司的世界级品牌在输配电和工业领域的客户中有口皆碑!
代理产品目录:
● 低压有源滤波器 MaxSine
● 低压无源滤波器 F162-400-50/250-435/359-0820-PS系列
● 低压调谐滤波器 ML2D,FL2D,SL2D,AL2D,+XK1B系列
● 高压调谐滤波器 2YLD,P1LP,T1LP+XK1B系列
● 自动功率因数补偿控制器 N-6,N-12,NC-12
● 低压三次谐波滤波器 3HF50/400-50/150系列
● 晶闸管投切调谐滤波器 TSC
● 高压静态无功功率补偿装置 SVC
● 串联电容器组 SC
产品简介:
1、晶闸管投切电容器柜(TSC)
适用于行业:
适用于快速变化的负荷:如钢铁行业、电焊机负荷及使用大量电梯、行车的行业。
具有快速投切能力的晶闸管投切电容器组可以用来支持配电系统的电压并改善负荷的功率因数。
晶闸管开关没有机械摩损,操作时没有噪声,并且具有实际上无暂态过程的优点。
控制信号可以从负荷直接传送到电容器组,这意味着功率因数改善具有最小的延时。
控制系统使所有段的电容器组投入或切除的最短时间仅为一个周波。
每一段电容器组由一个电容器和一个电抗器串联而成,这两个元件组成一个串联谐振回路,谐振频率低于系统中存在的低谐波频率(如150Hz,250Hz)。
电容器组的选择取决于所需要的控制方式,并依据需要补偿的无功功率总和负荷种类而定,负荷可以是对称的或不对称的,也可以连接到线电压或相电压。
2、低压三次谐波滤波器(3HF50/400-50/150系列)
适用于行业:
一般工业,商业达楼,写字楼,居住小区及三相四线式负荷
输电及配电系统是运行在固定频率的正弦波电压和电流波形下,然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流引起电流和电压畸变。
非线性的单相负荷如荧光灯、投射灯、计算机、打印机等,接入相与中性线之间产生三次谐波电流,并在中性线上进行并联叠加,所有的谐波电流造成电流和电压畸变。三次谐波电流除了在中性线累积引起过载风险外,还形成150Hz的磁场。因此从电网上滤除三次谐波电流上述问题就可以消除。滤波器与谐波源越近则滤波效果越好,这是减小谐波电流和谐波电压畸变的最好办法。
如果由于三次谐波电流引起的三次谐波电压畸变或变压器过载是主要问题,建议在主电源配电柜装设滤波器。
3、低压谐波滤波器
输电及配电系统是运行于固定频率的正弦波电压及电流波形下。然而非线性负荷—如:晶闸管、变频器、电弧炉接入系统会产生大量的谐波电流而导致系统电压及电流畸变。
谐波滤波是消除电力系统谐波畸变的最佳的方法,同时在基波频率产生无功功率。
谐波滤波及无功补偿
谐波滤波器回路由电容器串联电抗器组成。谐波滤波器的电容器在基波频率时产生无功功率,电路根据要达到的功率因数来作补偿设计;而电抗器的电感选择是与电容器串联谐振对谐波形成低阻抗电路,让大部分的谐波电流流入谐波滤波器。
典型的谐波滤波器回路包含三种最为常见的谐波(5次、7次、11次)频率。谐波滤波器装在由钢板制成的柜壳内,每台滤波器还包括已台电磁接触器、热继电器、电抗器、电容器。通常谐波滤波器与主配电柜经容电器的馈线相连接。
谐波滤波器和自动投切的电容器的控制方式可以相同;根据需要的无功功率由功率因数调整器自动投切。
谐波滤波器是根据客户的具体应用要求采用标准器件设计,这样确保以合理的投资获得最好的功率因数补偿和谐波滤波特性。
4、MaxSine型有源滤波器
适用行业:
电焊车间等负载快速变化的产业及需要洁净电网的商业大楼,如银行业、证券业、电信业、电脑中心等。
消除谐波电流和无功功率的补偿
电网中接入非线性电压—电流特性的电气设备数量在日益增加,这些非线性电气设备产生的谐波电流在电网的阻抗上产生谐波电压并与电网的基波电压迭加引起电压畸变。
电压畸变加在与电网连接的所有电气设备上造成电动机、变压器、电容器、开关设备和电缆的过热,有的电气设备因电压畸变会产生较强的听觉噪音,而电压畸变对灵敏的电子保护、控制和脉动控制系统,造成动作异常。
消除谐波最为有效的是MaxSine型有源滤波器。
现在有许多消除谐波问题的方案,诺基亚的MaxSine型有源滤波器是基于专利的直接相电流控制(DPCC)技术,它可以对电网提供高效和快速的谐波减少和无功功率补偿。
MaxSine型有源滤波器的特性:
● 优异的动态性能,响应时间小于1ms
● 三相补偿谐波电流,谐波次数可以高达50次
● 应用三相四线补偿技术消除中性线电流的三次谐波和其它零序性质的谐波
● 可以选择仅消除谐波操作模式或既消除谐波又进行无功功率补偿操作模式
● 低的功率损耗(小于设备额定功率的30%)
● 在既消除谐波又进行无功功率补偿操作模式下,功率因数强制补偿到1
● 不影响脉动控制系统
● 电子式过载保护
● 可以与常规的调谐和调谐式滤波器组合使用
● 对于宽广的功率范围应用是经济的
MaxSine型有源滤波器不受下列因素影响:
● 要补偿的电流波形形状
● 电流变化的动态特性
● 电流的相位(感性 / 容性)
● 电流的方向(发电机 / 负荷)
● 相负荷(对称 / 不对称)
● 电源电压质量
● 电网阻抗
5、高压谐波滤波器
输电和配电系统是运行在固定频率的正弦波电压和电流波形下,但是当非线性负荷—如晶闸管整流器、变频器和电弧炉接入系统后,会产生大量的谐波电流,从而导致电压和电流的畸变,谐波滤波器是抑制电网电压和电流畸变的最好办法。
谐波滤波器使电力电源更加强壮
一个日益增长的公共问题—谐波畸变
谐波畸变问题正日益增长为公共问题,具有讽刺意味的是谐波的产生可以追溯到“电子革命”。现代电力电子控制设备比传统控制有很多优势,被广泛地用于工业系统,但是它最大的弊端就是也会产生大量的谐波。
问题主要由3次、5次、7次、11次和13次谐波引起。
高频谐波电流常常会产生意想不到的问题:会使变压器、电缆和其它电力元件产生附加热损耗;造成控制、保护和测量系统的功能异常,通信和数据网络也因此受到谐波干扰。
当电网内有无功补偿电容器时问题尤其严重,因电容器组和系统自身的电感可能在某个谐波频率下形成并联谐振回路,造成谐波的放大,使谐波电压超过了大多数应用场合的允许值。
随着无功功率电费的增加,采用无功补偿变为经济上的必要。无功补偿设备的投资通过减少电费成本仅在12~36个月就可以收回。在许多国家,涉及供电质量的法规都严格规定了畸变量的允许值限制。
滤波器保诗系统“纯净”
谐波滤波器组是解决电压、电流畸变问题的最佳方案。由电容器、电抗器和电阻组成的滤波器回路向谐波提供了一个电网以外的低阻抗通道,畸变可以减小到一个要求的水平。可以采用单调谐、双调谐和高通滤波器组。对于基波频率(50或60Hz)来说,滤波器如同电容器向电网提供无功功率,是一个传统意义上的电容器组。
为了达到最佳效果,电容器和电抗器必须恰当的配合。诺基亚电容器公司是世界上唯一生产电容器和空气芯电抗器的滤波器制造商,诺基亚滤波器元件完美匹配可以保证正常运行。
要有效地对谐波进行滤波,请找诺基亚专家
解决电压畸变问题的有效方案,需要有输电和配电系统高水平的专业知识。多年来诺基亚的专家小组为世界各地的许多客户设计了很多滤波器、成功地帮助他们解决了谐波畸变问题。诺基亚通过和这些主要工业部门和电力部门的合作,其专业技术水平也得到了极大的提高。诺基亚利用最现代化的计算机软件进行系统仿真和设计,通过精确的仿真模型,可以迅速准确可靠的取得最佳解决方案。
每个滤波器组都是根据客户要求进行设计的,设计过程的输入数据都来自现场测量值或计算机仿真模。如果客户需要,诺基亚可以对客户的电网进行必要的测量并且提供详细的补偿方式或者滤波方式报告。
设计滤波器需要的数据
1)电网额定电压、运行电压和电压变化的范围
2)基频下的无功功率需求
3)注入电网中的谐波潮流(正常情况和最严重情况),或产生谐波负荷的信息(如功率为1OMW的6脉动整流器)
4)目前电网的短路电流水平和变化范围(用于计算在不同频率下的阻抗值)
5)谐波电压和谐波电流的允许值或符合GB/T14549-93、IEEE519(1992)
6)滤波器的绝缘水平要求
7)环境条件(户内/户外安装、环境温度)
6、输电线路及工业用的静态无功功率补偿装置
适用行业:
钢铁行业、电力行业、铁道行业、可以解决谐波问题、电压问题、电压波动、闪变、三相不平衡、无功功率快速变动等问题
利用SVC解决电能质量改善问题
输电线路开关切换、线路出现故障、非线性设备如晶闸管控制设备、快速变化的有功及无功负荷等,将会对正常运行的输电线路及工业电网造成干扰。
产生的问题有:
● 谐波(Harmonic)
● 需要额外的无功功率
● 电压波动(Fluctuation)
● 电压闪变现象(Flicker)
● 负荷不平衡
● 无功功率的快速变化
这些问题可以由静态无功功率补偿装置(SVC)来解决。
每一套SVC是根据每个客户所遇到的问题,采用标准设备组件进行设计的。上述问题中的一些可能会同时产生,从技术及经济的双重考虑上,作最佳的解决方案。
谐波造成的干扰用谐波滤波器来消除。作为滤波器的电容器组可提供无功功率,因此滤波器可以补偿功率因数并吸收谐波。
电压波动使用晶闸管控制的电抗器(TCR)及电容器便可消除。
电压闪变现象是由快速变化的负荷造成的,由晶闸管控制的电抗器加以解决。
不平衡的负载可通过的晶闸管控制的电容器及电抗器改善得到平衡。
无功负荷的快速波动,例如电弧炉,可用与上述类似的方法加以补偿。
电容器组和晶闸管控制的电抗器控制和保护由VME的全数字式控制系统实现。测量和指示可以由控制系统进行当地或远端的控制室监控。
设计静态无功功率补偿装置所需的数据
静态无功功率补偿装置是根据每个客户的需要进行设计,因此每套装置适应于特定的目标和经济效益。设计时所需资料如下:
● SVC要接入的电网系统图
● 额定电压及频率
● 供电网公共连接点的短路容量及可能变化的范围
● 无功功率的变化和/或相关负荷资料
● 原有谐波畸变或产生谐波的负荷的详细资料
● 性能要求:例:允许的电压波动及谐波含量,无功功率的需求及可能的控制速度
● 与补偿装置相关的任何附加或特殊的要求
● 周围环境条件
7、串联电容器组 SC
串联电容器组可以更有效地利用输电线路。发电、输电、配电以及远距离输电和大电厂都要求输电系统更加可靠、经济地运行。增加输电能力的要求意味着增加输电线路或者对线路进行补偿、串联补偿是一个提高线路输电能力既经济又有效的办法。
串联电容器组可以:
● 提高线路输电能力
● 改善系统稳定性
● 降低系统损耗
● 改善线路电压分布
● 优化平行线路间的潮流分配
串联电容器组的造价一般仅为架设新的输电线路的10%左右,串联电容器组的投资回报期仅为短短的几年。
诺基亚电容器公司的经验
诺基亚在高压和低压电容器、电容器组、空气芯电抗器、电容器装置的控制和保护系统等方面,是世界上具有领先地位的制造商之一。诺基亚从1957年开始制造无功补偿设备,工厂位于芬兰的Tampere,具有现代化的厂房和最为现代化的自动化生产设备。
诺基亚电容器85%的产品用于出口。
在串联补偿方面,诺基亚是世界上领先的制造商之—,且在串联补偿许多解决方案方面是先锋:
● 1964年世界上首次采用固态电路的控制和保护系统
● 1964年世界上首先采用光控信号传输系统
● 1967年采用快速去游离火花间隙
● 1975年世界上第一个采用光纤信号传输系统
● 1975年世界上第一个采用非线性电阻保炉方案
诺基亚提供的串联电容器组方案的主要特点:
● MOV方案
● 激光供电的绝缘平台与地面通信信号传输系统
● 全数字式保护和控制系统,NDP+
● 所有的控制和保护继电器在地面上的控制室
● 综合的远方/当地控制和监视特性
● 综合的SCADA通信软件
● 剧烈地震情况下的结构分析
不同类型的串联电容器组方案
串联电容器组用来补偿输电线路的电感,以提高线路的输电能力和稳定性。串联电容器还可以调整并联线路的负荷分配。
目前串联电容器组的方案有:
1)单保护间隙方案
2)MOV方案
3)晶闸菅控制的串联电容器(TCSC)
诺基亚已经交付使用了单保护间隙和MOV方案的工程,这些工程在欧洲、北美、南美和东南亚。
诺基亚还和西门子公司合作在美国WAPA的Kayenta串联电容器站使用了晶闸管控制的串联电容器组。
串联电容器组不同设备的描述
布置和机械设计
布置
根据电容器组的大小,每相包括一个或两个部分。电容器组设备安装在钢制平台上,绝缘平台的支持绝缘子柱和斜拉绝缘串是根据系统的电压决定。
机械设计
电容器组必须能够承受由于短路、风力、冰、雪和地震造成的外力,这些机械力是通过精确的元件分析计算出来的。
考虑到强烈地震的情况,斜拉绝缘子串设计中一定要考虑特殊的弹簧阻尼器。串联电容器组的自然频率接近地震频率时,必须使用诺基亚设计的适当的弹簧阻尼元件以减小电容器组的自然频率。
控制和保护系统
串联电容器组的保护和控制方案设计成一个综合的系统,包括测量变送器、信号传输系统及地面安装的人机接口和相应辅助设备的完整保护和控制系统。保护和控制的设计原则是保护电容器组,并确保系统电容器组运行要求的高可靠性和高可用性。
信号传输系统是保护和控制系统的有机组成部分,它连接位于绝缘平台的测量变送器和信号传送器到位于控制室的保护和控制柜信号接受器上,它经由一个光纤信号柱和光缆组成,把信号从绝缘平台传送到控制室。在绝缘平台上,电流信号转换成红外线信号,通过光纤柱和光缆送到控制室,这些光信号转换成适于控制和保护系统的数字信号。
保护和控制功能完全由VME总线上的基于嵌入式控制器的计算机软件功能由软件实现。软件包括保护继电器、可编程控制器、系统监视器和用户接口模块。
通常的保护功能有电容器的不平衡保护、电容器的过负荷保护、持续过电压保护、平台故障保护、持续火花间隙保护、MOV单程能量积累保护、MOV能量积累保护、MOV能量上升速度保护、MOV过电流保护、MOV故障保护和次谐波保护。
对于串联电容器的远方操作,保护和控制系统提供的远方终端模块是基于IEC6O87O-5-101规约。
整个控制和保护系统有两套,以确保所有保护功能的冗余配置。
设计中特别注意到最大限度地减少设备的维护,使串联电容器装置无人值守运行。另一个目的是简化维护和故障排除工作。
电容器单元
电容器单元是全膜结构充以环境安全可以生物降解的浸渍液。采用大容量电容器是因为经济的原因,并减少绝缘平台的尺寸。
由于技术和经济上的优势,电容器元件带内熔丝。
阻尼回路
阻尼回路包括并联了阻尼电阻的空气芯干式电抗器,有一个火花间隙和电阻串联,只有在电容器组放电时才把电阻串入回路,这样在电容器组旁路时减少损耗。
火花间隙
火花间隙是一个快速去游离的非自熄的火花间隙,如果是MOV保护继电器动作,火花间隙由保护和控制系统经光纤信号柱通过光信号触发,辅助触头里的等离子电弧立刻触发火花间隙的主触头。
研究
诺基亚可以进行串联电容器组设计所需的完整的研究、包括系统暂态分析、故障分析、地震研究、保护配合和其它要求的研究。
业绩
诺基亚电容器公司已经为许多电力部门提供了串联补偿电容器组,如加拿大B.C水电局、魁北克水电局、美国的西部电力局、巴西的Furnas、Eletronorte、芬兰电力局、挪威国家电力部、越南电力部、中国电力部等。
诺基亚电容器将为您提供全范围的设备和解决方案!
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