HZ-SPC/02电力电子式三相不平衡自动调节装置

一、概述
      HZ-SPC/02 电力电子式三相不平衡自动调节装置（以下简称 HZ-SPC/02）是我司自主研制的智能化、有源式新型电力电子装置，用来动态治理配网三相不平衡、补偿无功功率和谐波电流。
      HZ-SPC/02 采用高效的电力电子拓扑结构和先进的全数字控制技术，根据配网用户由于不同时间段或不同负荷导致的配网三相不平衡电流，利用先进控制算法分离出不平衡电流的正序、负序、负零、无功和谐波电流，通过触发功率器件 IGBT，输出与之相反的抵消电流，达到消除不平衡及补偿无功和谐波的作用。

 

         

                        图 1-1 HZ-SPC/02 装置外形

 

二、产品选型

      HZ-SPC/02 电力电子式三相不平衡自动调节装置的型号和规格定义由两部分组成——主型号和规格参数，具体如下：

 

 

三、产品特点

1、更多功能、更多模式
   1）具有零序、负序补偿、无功补偿、谐波补偿等，一机多用；
   2）高清 4.3 或 7 英寸中文彩色触摸屏，本地实时显示系统和装置运行参数；
   3）配置物联网 GPRS 模块，支持远程数据监测与数据采集，支持手机 APP 和 PC 机远程操控；
2、全面保护功能，提高用户应用稳定性
   1）有效值峰值双设定自动限流，无过载风险；
   2）具有过流、过压、欠压、过温等多种保护功能，确保系统运行安全可靠；
   3）设备具有非装置自身问题导致停机自恢复启动功能；
   4）具有故障报警及追忆功能；
   5）防雨防尘设计，满足户外安装要求；
3、先进的控制策略和拓扑结构设计
   1）改进的基于瞬时无功功率理论的检测技术，可实时检测负序、零序电流，自动跟踪负载无功变   化，具有高度可控性与快速响应性；
   2）采用 LCL 拓扑结构滤波，在输出无功谐波电流的情况下，不会引入高频 IGBT 开关谐波干扰，并且适用于任何现场电网系统阻抗，不会发生谐振；
4、功率密度高，易于安装
   1）变流器模块化设计，体积小重量轻，功率密度高，安装维护方便；
   2）组合并机满足不同容量需求；
   3）单模块独立风道设计，可有效隔绝环境粉尘粘附，提高产品散热效率；

四、基本组成

    HZ-SPC/02 系统主要包括断路器 Q1、预充电电阻 R、继电器开关 Q2、滤波电感 L、电压型 PWM 整流桥（VSR）和直流母线电容 C 等。

                                          图 1-2 HZ-SPC/02 系统原理图

 

      系统图如图 1-2 所示，其中，断路器 Q1 控制主进电电流输入；电阻 R 为系统的预充电电阻，当 Q1 闭合后，系统母线电容电压缓慢充电；继电器开关 Q2 控制主路交流电流的输入，同时将预充电电阻 R 短路；电感是功率转换器和电力系统之间的功率传送接口元件，一方面起储能作用，另一方面滤除高频开关纹波电流；电压型 PWM 整流桥为 HZ-SPC/02 的功率转换部件，由绝缘栅双极晶体管（IGBT）构成， 应用电压空间矢量调制（SVPWM）技术驱动 IGBT 产生补偿电流波形；直流电容模块储存了经 IGBT 功率转化模块产生的直流能量。

 

 

                                         图 1-3 HZ-SPC/02 内部硬件布置

 

五、产品尺寸

      HZ-SPC/02 外部机箱外形及尺寸如图 1-8 所示。

                   图 1-8 HZ-SPC/02/0.4-100 外部机箱尺寸

 

六、技术参数

HZ-SPC/02 系统具有优良的特性参数，如表 1-2 所示。

 

表 1-2 HZ-SPC/02 技术参数

接线方式	三相四线
电路拓扑	三电平
额定电压（V）	400 ±10%V
工作频率(Hz)	50
输出容量（kvar）	30	50	75	100	150	200
补偿模式	不平衡、无功、谐波任意组合
补偿效率	≥95%
全响应时间	≤10ms
有功功率损耗	＜3%（额定）
中性线补偿能力	三倍相线电流
噪声指标	≤65dB
过载能力（1min）	120%
防护等级	IP44（可定制）
散热方式	风冷
通讯	Modbus，RS485、wifi、3G、GPRS
并机运行	可多台并机
保护	过流、过温、直流过欠压、交流过欠压等
显示状态	4.3-7 英寸中文彩色触摸屏（可选）
安装方式	户外柱式安装
环境温度	－25℃~45℃（更高温度下需降容）
储存环境	－40℃~60℃
相对湿度	最大 95%，无凝露
海拔高度	1000m 以下（更高海拔需降容使用）

 

七、安装

1、HZ-SPC/02 安装示意图

    HZ-SPC/02 安装位置主要选取在配电台区配电变压器的低压侧，即介于变压器与用户负荷之间。

 

                                     图 2-1 HZ-SPC/02 安装示意图

 

2、现场安装方式
    HZ-SPC/02 安装方式支持抱杆、F 杆和 H 杆。

 

 

                                         图 2-2 HZ-SPC/02 工作现场安装方式示意图