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五步看图法(Electrical drawings)

来源:瀚尔爵电气

发布:2020-12-01    浏览:1955次

如何看懂系统图中的电能质量电气图方法要点口诀:一看图纸,二看符号,三掌握,四思考,五检查。


一、看图纸

详看图纸说明:

拿到图纸后先别急,首先要仔细阅读图纸的主标题栏和有关说明,通过图纸说明可以对该电气图的类型、性质、作用有一个明确的认识,对补偿柜和滤波柜有一个整体的掌握。


二、看符号

了解掌握基本的电气知识:

掌握无功补偿柜和滤波柜中基本元件的电气知识需要从电气符号入手,只有了解了基本的电气符号,才能读懂图纸中所表达的重点。比如熔断器、接触器、晶闸管、电容器、电抗器、APF、SVG等元器件的符号及图示等等。我们可以由下图简单了解。

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有源滤波器APF或SVG和无源补偿SVC组合


三、掌握功能作用

掌握了解补偿柜和滤波柜中各种元器件的基本功能和作用:不仅仅是了解,只有掌握了各种必需元件的功能和作用,才能对图中的标注示意作出更准确的判断。

四、思考

针对滤波柜在系统中不同的位置需要考虑电流采样互感器的位置:有源滤波柜通过电流采样互感器采集负载信号,得出负载中所存在的谐波,发出指令滤除谐波。

在做思考的同时需要掌握器件的基本原理及作用:


1、首先了解无功功率定义及作用

无功功率是由储能器件(电感或电容)在交流电路中,由于其两端的电压与流过的电流有90度角的相位差,所以不能做功,也不消耗有功功率,但它参与了与电源的能量交换,这就产生了无功功率,降低了发电机和电网的供电效率。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率和功率因数是直接有关联的。


2、功率因数含义

功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标,功率因数的高低取决于负荷性质。


三相功率因数的计算公式为:

图片2


式中—功率因数;

P—有功功率,kW;

Q—无功功率,kvar;

S—视在功率,kVA。

功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数三种类型。

图片3


3、无功补偿提高设备供电能力的基理

有功功率P=S,当供电设备的视在功率S一定时,如果功率因数cosφ提高,即功率因数角由φ1到φ2,则设备可提供的有功功率P也随之增大到P十△P,使设备的有功出力得到提高。

 

由于变压器、线路等供电设备的供电能力,通常用视在功率图片4表示。用电回路的功率因数提高后,减小了供电设备输送的无功功率,于是便可输送更多的有功功率。这样,就能进一步发挥供电设备的潜力,降低供电系统的电能成本。因此,提高功率因数cosφ,有功功率P也随之增大,电力设备的有功出力也就得到了提高。


4、SVG三种运行模式

SVG的基本原理是:将电压源型逆变器(电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分,其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成),经过电抗器并联在电网上,通过调节逆变桥中的IGBT器件的开关,可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位,因此,整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功,可以快速发出大小相等、相位相反的无功,实现无功的就地平衡,保持系统高效率运行。

图片5

上图为SVG原理图,将系统看作一个电压源,SVG可以看作一个可控电压源,连接电抗器可以等效成一个线形阻抗元件


a:柜内主开关,我们可以依据具体的额定电流及适合的分断能力来进行判断5.透过系统图中的标注,审核确定系统图中的方案是否合适

对于系统图中的标示,涉及到的补偿柜以及有源滤波柜等内容,我们可以“自上而下”一一确认。


b:避雷器、互感器、仪表等可以根据具体要求来选择


c:补偿元件和滤波元器件的选用:补偿元件的选择,主要涉及补偿类型(有源补偿例如SVG、APF,无源补偿例如电容、电抗)、投切方式的选择(晶闸管投切、接触器投切)、共补或者是分补的选择


d:需要考虑设备在负载系统中的位置:对于有源滤波器,由于其运算方式需要计算出负载电流的电能质量,所以对于滤波设备及采样互感器的位置需进行考虑,以确保滤波的准确性。

下面以具体图例作出说明:

说明:该图中有源滤波柜在电容补偿柜和负载柜中间,电流采样互感器放在了负载侧,这样APF设备就可以直接采集到负载的谐波电流,图中电流互感器的标注位置是正确的


说明:该图中有源滤波柜放在了系统的最末端,APF柜体前端安装3只电流采样互感器,目的是用进线柜中电流减掉APF设备的电流,这样就得出了负载电流,所以图中电流互感器的位置是合适的


e:补偿方式、投切方式以及容量确定好之后,要看系统图中对于设备的壳体尺寸是否有具体的要求,需要核实在满足需求容量、排风散热没有问题的情况下考虑是否满足壳体的尺寸以及柜型要求


五 、检查

总体检查:通过图中表达的意图,结合自身掌握的补偿以及滤波知识,核实方案的准确性及可行性。

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