臺達靜止無功發生器在泉州肖厝碼頭的成功應用

作者:電源在線網 來源: 2012-12-20 16:14:39 閱讀 我要評論 直達商品

  1項目背景

  福建泉州肖厝碼頭橋吊和皮帶傳輸采用了大量大功率變頻電源,啟動頻繁,導致系統無功波動大,造成電壓波動和功率因數偏低等問題,每月均會導致一定數量的功率因數罰款。同時采用大功率變頻調速電源,產生很大諧波干擾,嚴重危害配電系統電能品質,因此,肖厝碼頭的濾波補償設備必須反應速度快,濾波效率高,補償效果,才能滿足配電系統電能質量的要求。

  導致肖厝港高壓補償柜自2001年以來一直沒有投入運行,原10kV高壓補償柜無法投入使用的原因主要有:

  (1)由于肖厝港的門機和橋吊屬于快速變化運行的負載,運行時無功波動大;高壓配電室的補償柜屬于靜態補償柜,無法滿足門機和橋吊快速變化運行的工作需要,投入補償時往往造成補償電容由于投入時間滯后,導致系統過補或欠補,同時由于頻繁的投切也會造成補償柜元器件的迅速損壞。

  (2)由于肖厝港主要電力負載是門機和橋吊。門機、橋吊的主要電源均為大功率變頻器控制電源,大功率變頻電源運行時會產生極大的高頻次諧波含量,主要為5次、7次、11次、13次諧波,高頻的諧波含量導致電容器容抗減小電容電流異常升高,導致補償柜不但不能補償系統感性無功電流,反而隨著電容器的投入,造成系統電流的升高,放大系統諧波含量,導致系統功率因數不能達標,補償柜因異常也無法正常投入。

  由此可以了解,肖厝港主要的電能質量問題是無功快速波動造成系統電壓波動,同時也造成無功補償無法跟蹤,從而導致無功補償失效。此外,由于大功率變頻器產生的諧波含量,也導致了供電質量的惡化。

  2解決方案

  由于肖厝港門機和橋吊負載的特性,要求高壓配電系統配置高效動態無功補償裝置,該裝置應具有以下特點:補償迅速且能連續補償,根據門機橋吊的運行特點,補償響應速度應小于10ms;能承受并消除一定諧波含量。為此,中達電通為其提供了臺達有源濾波器產品方案。

  臺達有源濾波器PQCS采用直接PWM電流控制技術,其輸出電流波形和相位完全可控,PQCS能夠在額定感性到額定容性的范圍內運行。由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件,PQCS的占地面積最大只有相同容量SVC的50%。

  3臺達有源濾波器PQC-RPQCS的濾波補償方式的特點及效果

  (1)PQCS可以雙向補償,既可以補償容性無功又可以補償感性,適合橋吊提升和降落時的負載特性;

  (2)PQCS響應速度<5ms;

  (3)PQCS可以保障系統功率因數0.97以上,電壓波動范圍符合國標;

  (4)PQCS既可以補償系統無功又可以消除系統諧波;

  (5)PQCS基本不受系統背景諧波影響;

  (6)PQCS并聯接入系統,隨著系統負載容量增加或運行方式改變可以方便并聯擴容。

  4項目收益

  使用臺達有源濾波器PQCS系列后,肖厝碼頭節電情況如下:

  (1)力率電費

  目前系統大量使用變頻器,功率因數以0.9考慮,系統負載4360kVA,使用PQCS后,系統功率因數0.97以上,力率獎勵比例為-0.75%,電費0.65元/度,按照年運行時間8000h來計算:年節約力率電費=4360×0.75%×0.65×8000=17萬元

  (2)傳統FC和PQCS運行效率節電

  新一代有源型PQCS型動態無功補償與諧波治理裝置的運行損耗低,占地小,為用戶帶來明顯經濟效益。晶閘管控制的電容器電抗器組的FC濾波補償裝置的運行損耗約1.2%,有源型PQCS的運行損耗約0.5%。以1M容量考慮,年運行時間8000h,電費0.65元/度來計算:

  年節約運行損耗電費=0.65×1000×(1.2%-0.5%)×8000=3.64萬元

  以上二項節電費用在20.64萬元左右,經濟效益顯著。<


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