一、概述
1.1 ZYIC系列智能滤波式无功补偿模块是本公司汇聚30多年的无功补偿技术研发而成,拥有自主产权。模块有智能测控单元,智能型过零投切开关、智能保护单元、滤波电容、滤波电抗等组成一个完整的智能补偿单元,智能补偿单元采用自动分步补偿电容的方式,其中三相共补用于补偿三相平衡的无功缺额,分相分补用于补偿三相不平衡部分的无功缺额。三相共补与分相分补的配置灵活方便,电容器投切遵循“合适优先、三相优先、先投先切、均衡使用”的原则。
采用微电子软硬件技术、微型传感技术、微网技术和最新电器制造等技术,将其智能化、模块化、标准化,实现低压无功自动补偿功能。
1.2 本产品符合:国家标准 G B / T 1 5 5 7 6 - 2 0 0 8《低压成套无功功率补偿装置》,我公司为本标准主要起草单位:
1.3 本产品已通过中国质量认证中心C C C产品认证:
谐波对电力电容器的危害
谐波电流一旦被电容器放大并叠加在电容的基波电流上,这将使流过电容器电流的有效值增加,电力电容器会由于谐波电流引起附加绝缘介质损耗加大、温度升高,加快电容器绝缘老化,甚至引起过热使电容器损坏。此外,谐波电流被放大引发的谐波电压增大一旦迭加在电容器的基波电压上,同样会使电容器电压有效值增大,并且电压峰值也会大增加,造成电容器发生局部放电不能熄灭,这也是电容器损坏的一个主要原因。
由于电容器对谐波电流的放大作用,它不仅危害电容器本身,而且会危机电网中的其它电气设备,严重时会造成电气设备损坏,甚至破坏电网的正常运行,因此,必须要解决
好电容器对谐波电流的放大问题,加强谐波的抑制与防范。
二、技术参数
使用模式 |
测量误差 |
电源条件 |
可靠性参数 |
环境条件 |
电气安全 |
保护误差 |
无功补偿参数 |
尺寸 |
三、智能模块功能特点
1 .电容器填充介质用固体材料整体高真空环境下浸渍,保证了电容器具有极好的稳定性和超长的使用寿命,
无泄漏,无污染,整体阻燃防爆。
2 .高品质干式滤波电抗器,低温升、低功耗,并且具有极高的耐热等级,可确保电抗器在高温下也能安全地
无噪音地运行。
3 .智能电容之间、智能电容与外配控制器之间,都采用通讯线直接插拔,所有通讯线两端都配R J 4 5接口,以保证连接牢固和可靠。
4 .采用大屏幕全中文液晶显示器,主要运行数据的显示:C T 变比、控制参数、无功功率、有功功率、系统
电压、系统电流、电压畸变率、单台电容器运行工况、电容器工作电流、电容器体内温度、电容器机号等。
人机界面友好,操作直观方便。
四、外形与尺寸
五、产品选型
注:一台共补型产品为一个回路;一台分补型产品为三个回路(ABC相各一回路)。
型号说明
例:ZYIC- 9KS/0.48- 40- 7%表示共补40kvar,电容电压480V,串接7%电抗,三相补偿;ZYIC- 9KF/0.28- 30- 7%表示分补30kvar,电容电压280V,串接7%电抗,分相补偿;一般三相补偿取电抗率6%或7%时,电容电压480V;电抗率取13%或14%时,电容电压525V;一般分相补偿取电抗率6%或7%时,电容电压280V;电抗率取13%或14%时,电容电压300V;电抗率为6%、7%的产品主要应用于5次及以上谐波含量较高的场合;电抗率为13%、14%的产品主要应用于3次及以上谐波含量较高的场合。
设计举例:
(1)主要谐波为5次,需要补偿2 0 0 K V a r的共补容量,要求总回路数为8回路,外接控制器。
(2)主要谐波为3次,需要补偿2 0 0 K V a r的共补容量与5 0 K V a r分补容量,要求回路数为1 7回路,外接控制器。
产品选型:选择ZYIC- 9KS/0.48- xx- 7%型产品,参考容量搭配可为:2台10KVar,6台30KVar。因全部为共补,只需配备一个ZYIC- ACC- ZNCT- 1型二次电流互感器。另外接选配JKW-9CZ型控制器。通讯线缆根据柜体安装大小配置。
产品选型:共补选择ZYIC-9KS/0.525- xx- 14%型产品,参考容量搭配可与上面搭配相同;分补选择ZYIC-9KF/0.3- xx- 14%型产品,参考容量搭配可为:10KVar,15KVar,25KVar各1台,三相分补共为9回路。因系统有分补,必须配备一个ZYIC- ACC- ZNCT- 3型二次电流互感器。另外接选配JKW-9CZ型控制器。通讯线缆根据柜体安装大小配置。
六、产品安装接线图
七、电气接线说明
八、组网接线图
1)三相共补型网络接线图
2)三相分补型网络接线图
3)三相混合型网络接线图
4)ZYK-9CV智能电容显示器与ZYIC-9K系列混合补偿典型应用接线图
5)ZYK-9FC智能电容控制器与ZYIC-9K系列混合补偿典型应用接线图
注:本组合方案中,必须接二次电流互感器,否则ZYIC-9K系列智能滤波电容无法正常运行!本组合方案中的所有组件都有控制功能,所以可靠性为最高的,任意一组件损坏退出系统,整个系统都能重新组网正常运行!
九、外接设备参考选型
型号 |
功能特点 |
ZYK-9CV |
显示投切状态、功率因数、电压、电流及报警状态信息 |
Z Y K - 9 C Z - C |
混合补偿控制智能电容,并显示各回路投切状态; 用户可根据需要更改控制参数(更改后会自动下发到智能电容); 采集显示各种电网参数,并可显示各智能电容的腔内温度情况; 可远程控制投切、查看电网参数及修改控制参数 |
Z Y K - 9 F C Z Y K - 9 S C |
显示各回路投切状态,显示各种报警信息; 用户可根据需要更改控制参数(更改后会自动下发到智能电容); 采集显示各种电网参数,并可显示各智能电容的腔内温度情况; 可远程控制投切、查看电网参数及修改控制参数; 记录整点运行数据,统计日、月运行情况数据,可生成各种图表 |
以上三种外接设备的开孔尺寸皆为:1 1 3 m m×1 1 3 m m。
注:介于篇幅限制,不在此详述外接设备功能,如有需要,可查看外接设备的说明书!
十、人机交互界面
1)面板显示操作功能
2)各模式下的显示
主线竞争模式
参数只显示本机地址
没有报警状态,没有投切状态
按按键2秒钟可进入手动模式
主机模式
除通讯故障外,其他所有的参数及功能都可显示
本图显示的是分补B相功率因数,AC相电容已投入
点按按键可循环选择显示各个参数;选择“畸变门限”参 数时长按,可进入修改“畸变门限”状态(点按按键修改 参数值),再按按键2秒钟可退出并保存参数(自动同步到 副机);选择其他参数时,按按键2秒钟可进入手动模式
副机模式 除畸变门限、通讯故障外,其他所有的参数及功能都可显 示
本图显示的是分补B相功率因数,AC相电容已投入
点按按键可循环选择显示各个参数;按按键2秒钟可进入手 动模式
独立机模式 除联机台数外,其他所有的参数及功能都可显示
本图显示的是分补B相功率因数,AC相投入
点按按键可循环选择显示各个参数;选择“畸变门限”参 数时按按键2秒钟,可进入修改“畸变门限”状态(点按按 键修改参数值),再按按键2秒钟可退出并保存参数;选择 其他参数时,按按键2秒钟可进入手动模式
手动模式 除本机地址、联机台数、畸变门限外,其他所有的参数及 功能都可显示
本图显示的是分补B相功率因数,AB相投入
点按按键进行投切开关,按按键2秒钟退出手动模式,并进 入竞争模式
3)各菜单参数显示
系统版本 主机,副机,独立机,手动模式下可显示
本图以分补电容主机模式下为例 图示显示系统版本为:1.1.003
功率因数--稳定状态(无预投切)
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 分补按键的显示顺序依次为:A、B、C、总 共补只有显示总功率因数 为负数时,第一位数码管显示-,后面四个数码管显示 为正数时,没有符号,全部五个数码管都用于显示 本图以分补电容主机模式下的B相为例
图示显示B相功率因数为:-0.986
功率因数--预投入状态
主机,独立机模式下可显示 分补按键的显示顺序依次为:A、B、C、总 共补只有显示总功率因数 除了第5位数码管外,其余与稳定状态相同,“ ”表示 预投入 本图以分补电容主机模式下的B相为例
功率因数--预切除状态
主机,独立机模式下可显示 分补按键的显示顺序依次为:A、B、C、总 共补只有显示总功率因数 除了第5位数码管外,其余与稳定状态相同,“ ”表示 预切除 本图以分补电容主机模式下的B相为例
系统电压
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 分补按键的显示顺序为:A、B、C 共补只有L13电压(显示时,前导相位符为AC)
本图以分补电容主机模式下的B相为例 图示显示B相电压为:225.2V
总柜电流
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 分补按键的显示顺序为:A、B、C 共补只有B相电流(显示时,前面没有前导相位符为B)
本图以分补电容主机模式下的B相为例 图示显示B相电流为:149.8A
电容电流--共补
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 共补按键的显示顺序为:A相、C相
本图以共补电容主机模式下的A相为例 图示显示A相电容电流为:63.4A
电容电流--分补
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 分补按键的显示顺序为:A、B、C
本图以分补电容主机模式下的B相为例 图示显示B相电容电流为34.5A
畸变电流
主机,副机,独立机,手动模式下可显示
分补按键的显示顺序为:A、B、C
共补按键的显示顺序为:A、C
前两位数码管显示为电容器电流畸变率出现过的最大值 后两位数码管显示为电容器电流畸变率当前实时值
本图以分补电容主机模式下的B相为例 图示显示B相最大值为:12%,实时值为:4%
内部温度 - 电容内部
主机,副机,独立机,手动模式下可显示
本图以主机模式下为例 图示显示电容内部温度为:55℃
内部温度 - 电抗器内部
主机,副机,独立机,手动模式下可显示
本图以主机模式下为例 图示显示电抗器内部温度为:66℃
电容容量--共补
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 开机后未发生投入时,显示额定容量 发生投入动作后,显示电容器实际容量
本图以共补电容主机模式下为例 图示显示电容容量为:19.8KVar
电容容量--分补
主机,副机,独立机,手动模式下可显示 分补按键的显示顺序为:A、B、C
开机后未发生投入时,显示额定容量 发生投入动作后,显示电容器实际容量
本图以分补电容主机模式下的B相为例 图示显示B相电容容量为:8.5KVar
注:由于电容器的容量跟电网电压成正比例关系,电压越高容量越大,而实际电压往往 没有电容器铭牌标示的高,所以显示的容量往往要比铭牌标示的小,这属于正常情况, 不意味着电容器的损坏。
本机地址
主机,副机,独立机模式下可显示 本图以分补电容主机模式下为例
图示显示本机地址为:123
注:地址参数是由本机自动生成的,在同一网络内不会有 重复。用户对本参数可以不关心。
总柜CT--参数显示状态
主机副机,独立机,手动模式下可显示
本CT值是由主机或独立机测量出来的,测量过程需要一定 的时间,当开机后负载的变化比较大时,测量时间可能更 长,但不影响补偿功能的运行
本图以分补电容主机模式下为例 图示显示总柜CT为:500A(/5A)
总柜CT--参数修正状态
主机,独立机下可显示
在总柜CT--参数显示状态时(只有主机或独立机模式时), 按按键2秒钟进入总柜CT--参数修正状态。第一次进入修正 状态时,第一个数码管显示U表示操作按键递增参数;第二 次进入修正状态时,第一个数码管显示d表示操作按键递减 参数;第三次为递增,第四次为递减,此后类推。
按按键2 秒钟返回总柜CT--参数显示 另,每次递增或递减数值为10
本图以分补电容主机模式下为例 图示显示总柜CT为:600A(/5A),并按键递增
注:本系列智能电容的总柜CT由系统通过投切电容器间接测量获得,当负载变化大时会出 现误差;如有误差,需人工修正;一旦修正成功并保存,系统将永远采用修正值。为了 安全起见,推荐用户出厂前直接设置好总柜CT参数。
联机台数
主机,副机模式下可显示
本图以分补电容主机模式下为例
图示显示联机台数为:18
畸变门限--参数显示状态
主机,独立机模式下可显示
当电容器的电流畸变率大于本门限值时,本机将自动切除 电容器;一个小时后自动解除报警
在此菜单下,按按键2秒钟进入畸变门限--参数修正状态
本图以分补电容主机模式下为例 图示显示电流畸变率门限为:28%
畸变门限--参数修正状态
主机,独立机模式下可显示
在畸变门限--参数显示状态时,按按键2秒钟进入畸变门限 --参数修正状态。第一次进入修正状态时,第一个数码管 显示U表示操作按键递增参数;第二次进入修正状态时,第 一个数码管显示d表示操作按键递减参数;第三次为递增, 第四次为递减,此后类推。按按键2秒钟返回畸变门限--参 数显示
另,每次递增或递减数值为1 本图以分补电容主机模式下为例 图示显示设定畸变门限为:30%,并按键递减
4)高级参数设置说明
为了满足广大用户的个性化需求,对该产品设计了高级参数设置功能。该功能为隐藏菜 单,操作较为复杂,主要为了给有特殊需要的用户使用,一般用户请不要随意进行设置, 产品会自动按出厂最佳参数执行。特别提醒使用者,设置前必须对产品使用现场有一定了 解,否则使用该功能会适得其反。 高级参数设置功能可以调整相关补偿参数设置,也可调整门限值,主要参数有:投入功率 因数,切除功率因数,投入延时,切除延时,电容温度门限,过压门限,容量损耗门限,电抗器温度门限。
注意:此功能只限于产品系统处于独立机或主机状态时。 具体设置操作如下图所示:
选择系统版本(主机或独立机模式时)--长按按键—进入参数列表选择—点按按键选择需 要修改的参数(有递增与递减的区分)--长按按键—进入参数编辑设置(递增或递减)-长按按键—退出编辑,进入参数列表选择—点按按键选择需要修改的参数—…--点按按键 选择ESC—长按按键退出设置,重新回到系统版本界面
4-1)数码管解析
数码管第一位:表示菜单项。此界面表示A-投入功率因数 数码管第二位:表示参数变化方向。此界面表示递增 数码管后三位:表示参数数值大小。此界面表示数值0.98
此界面表示查看投入功率因数界面,且投入功率因数值为 0.98,长按按键进入投入功率因数数值递增编辑界面
数码管第一位:表示菜单项。此界面表示C-投入延时 数码管第二位:表示参数变化方向。此界面表示递减 数码管后三位:表示参数数值大小。此界面表示数值30
此界面表示查看投入延时界面,且投入延时值为30秒,长 按按键进入投入延时数值递减编辑界面
数码管第一位:表示菜单项。此界面表示E-电容器温度门限 数码管第一位后面的点:表示处于参数编辑界面 数码管第二位:表示参数变化方向。此界面表示递增 数码管后三位:表示参数数值大小。此界面表示数值65
此界面表示编辑电容器温度门限界面,且温度门限值为 65℃,点按数值递增,长按按键退出并进入查看界面
4-2)参数内容解析
4-3)设置完成退出
点按按键到该界面,显示ESC时,再长按按 键,设置完成,退出设置并保存设置参数, 同时主机将参数同步到各副机。
显示Err-4(不能显示ESC菜单)的时候, 为错误提示,此时不能退出,只能修改正 确的参数,然后才可以选择ESC菜单,长 按退出并保存修改参数。
5)投切故障码说明
当系统中开关部分因为某种故障,无法进行投切时,系统将显示投切故障码。
投切故障码注释表:
代码 |
注释 |
代码 |
注释 |
2 |
延时放电中 |
4 |
继电器2驱动电压故障 |
3 |
继电器1驱动电压故障 |
5 |
继电器3驱动电压故障 |
十一、安装辅助附件
1)通讯线缆
ZUIC-ACC-ZNCN-xxx型智能电容通讯线缆:通过本公司特制的网络通讯线,各台智能电容 将共享由电流互感器输出的二次电流信号,并借此完成彼此之间的网络命令交互功能。 连接对象:二次电流互感器,智能电容,外接控制器,外接配电监测仪,外接显示器。 (注:同一网络中,最多使用一个电流互感器;同一网络中,最多使用一台外接设备) 型号说明:xxx表示线缆长度,单位为厘米(cm),例如:025表示线缆总长度为25cm。
型号 |
总长度 |
一般用途 |
025 |
25cm |
用于两台相邻的产品间的连接 |
100 |
100cm |
用于上下二层产品间的连接或产品与二次电流互感器间的连接 |
250 |
250cm |
用于主副柜的产品间的连接或产品与外接设备间的连接
|
注:此表格中的型号只描述线缆长度部分,订货时,可描述为ZYIC-ACC-ZNCN-xxx型或智 能电容通讯线缆xxx型。另,025型为随机配送线缆,其他类型线缆按需提供。
2)二次电流互感器
ZYIC-ACC-ZNCT-1型智能电容二次电流互感器,用于具有全共补补偿系统的电流信号取样。 ZYIC-ACC-ZNCT-3型智能电容二次电流互感器,用于具有分相补偿系统的电流信号取样。
注:此配件非随机配送,用户可根据设计需要另行购买配置。每个补偿系统仅需一只此 类附件。
十二、检查与调试
1)接线检查
目测检查电容柜A、B、C、N与智能电容输入母线U a、U b、Uc 、UN 是否一一对应。
2)通电后的检查
2-1)无外接主机情况: 在接线无误后通电,这时所有的智能电容显示屏背光都处在打开状态,进行自动竞争组 网,最多10秒钟后,组网成功。在这些智能电容中产生一个主机(主机LED灯亮)和多个 副机(主机LED灯灭);如补偿系统只用1台智能电容时,直接进入独立机状态。点击按 键可查看所有电力参数,用户可判断这些参数是否处于合理范围之内。 2-2)有外接主机情况: 在接线无误后通电,同样会进入自动竞争组网,数秒钟后,组网成功。外接主机成为主 机,所有智能电容成为副机。用户可点击外接主机上的按键查看所有电力参数,判断这 些参数是否处于合理范围之内。
3)总柜CT检查及修正
由于总柜CT是由系统自动测量计算获得,而在测量过程中会受多种因素的干扰,将直接 导致结果的准确性,故需要检查其是否与柜体配置一致;如有出入,需及时修正(详细 修正方法请参考人机交互界面章节)。
4)手动投切电容器试验
在非手动模式下,按按键约2秒钟可进入手动模式,不同类型的智能电容点击按键投切电 容器的顺序是不一样的。再长按按键约2秒钟可退出手动模式。详细操作见下表。
4-1)共补
按键约2秒钟 | 点按(第n次 | 按键约2秒钟 | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ...... | ||
进入手动模式 | 投① | 切① | 投① | 切① | 投① | 切① | 投① | 切① | 重复投切 | 退出手动模式 |
注:投①为投入第一组电容器,切①为切除第一组电容器。重复投切指的是重复第5、6、7、8次一样的投切顺序。
按键约2秒钟 | 点按(第n次 | 按键约2秒钟 | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ...... | ||
进入手动模式 | 投A | 投B | 投C | 切A | 切B | 切C | 投A | 切A | 投B | 切B | 投C | 切C | 重复投切 | 退出手动模式 |
注:投A为投入A相电容器,投B为投入B相电容器,投C为投入C相电容器;
切A为切除A相电容器,切B为切除B相电容器,切C为切除C相电容器。
由于智能电容采用单键操作,故在手动模式时按键只为投切使用,不能选择菜单,故需要查看哪一项电力 参数时,可在进入手动模式前选择好菜单,然后按键约2秒钟后进入手动模式。 同一回路切除后再投入,需等待6秒钟的时间,否则将进入报警提示状态(此状态一定延时时长后会自动恢 复到正常状态)。
5)自动控制投切试验
5.1)有外接主机时,由外接主机控制各产品的投切操作。
5.2)无外接主机时,由智能电容主机控制各产品的投切操作。 注:如在安装工厂进行该试验,用户必须具备一台能产生滞后或超前电压相位的电流信号源,否则无法完 成试验。本智能电容以无功功率为投切控制物理量。只有当电网产生足够的(大于单组电容容量0.65倍) 感性无功功率后,才会自动投入电容器组。同样的道理,当电网产生足够的(大于单组电容容量0.5倍) 容性无功功率后,才会自动切除电容器组。
6)模拟空投调试(此功能用于调试现场不具备电容器实际投入条件的情况)
6.1)单机空投调试
6.1.1)未上电时(如处于上电工作状态,请关闭电源),按住按键不放;
6.1.2)合闸上电,直到屏幕正常出现“模式:竞争”等字样,才松开按键,此时进入空投状态;
6.1.3)竞争结束后进入独立机模式,或按住按键2秒钟进入手动模式,此时数码管最后一位后面的小数点 处于频闪状态(表示本机系统处于模拟空投状态),自动或手动投切,都是空投(不会实际投入电容器), 但可查看屏幕显示判断回路是否投入或切除;
6.1.4)断电后,下一次重新上电如不按按键,系统将不会进入模拟空投状态。
6.2)联机空投调试
6.2.1)关闭所有智能电容;
6.2.2)分别对每一台智能电容进行6-1-1)与6-1-2)的操作,使全部智能电容进入模拟空投状态;
6.2.3)竞争结束后,每一台智能电容的数码管最后一位后面的小数点处于频闪状态(表示处于模拟空投 状态),主机按需进行投切控制,此时的控制投入为空投,可查看屏幕显示判断回路是否投入或切除;
6.2.4)断电后,下一次重新上电如不按按键,系统将不会进入模拟空投状态。