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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(shè)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(shè)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(dāng)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(dāng)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(shè)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(luò)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(shè)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(yīng)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(shè)備向用電設(shè)備供電。急診樓一臺變壓器容量為1250Kva，負載總?cè)萘繛?20kw，當(dāng)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(shè)備、照明、中央空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備、計算機等。醫(yī)療設(shè)備功率因數(shù)為0.8，醫(yī)療設(shè)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(fēng)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(biāo)、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。
4：AZCL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(yīng)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(shè)備。它由智能測控單元、晶閘管復(fù)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(fù)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(biāo) |
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(yīng)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(xué)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(shè)計與應(yīng)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].地3版.北京：機械工業(yè)出版社.2015
[3] 《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ 312-2013），北京，中國建筑工業(yè)出版社，2013
