HY系列智能消谐无功补偿电容器

◆概述

　　HY消谐电容是以低压电力电容器和低压电力电抗器为主体，与对其进行控制、测量、信号、联机以及抑制谐波等电气元件组合在一起，形成一种组合电器，其性能优异、应用灵活，由此组成的各种抑制谐波式电容具有可调性、可维护性好等优点。

　　HY消谐电容是本公司HY系列智能电容中的升级。

　　HY消谐电容主要应用于非线性负载小于变压器容量的70%以下的场合。能够可靠运行，不会产生谐波，对谐波无放大作用，并在一定程度上有吸收消除谐波的功能。其中串接7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次的电气环境，串接13%电抗器的产品使用于主要谐波为3次的电气环境。

　　HY消谐电容的抑制谐波特性有低压电力电容器(C)和与其串联的电抗器(L)决定，针对各次谐波，电抗器的感抗与电容器的容抗之间的比值不一样。

　　电抗器感抗值的数值若以抑制3次谐波考虑时，电抗值应大于容抗的1 1.2%；若以抑制5次谐波考虑时，电抗值应大于容抗的4%：若以抑制7次谐波考虑时，电抗值应大于容抗的2%。考虑到电容器组在运行中会有容量衰减（容抗值要增大）等因素，电抗器的电抗值应考虑一个可靠系数（一般取1.2 ~1.5）。因此，电抗率一般需要取2.75%左右，以抑制7次谐波；取7%左右，以抑制5次谐波；取13%左右，以抑制3次谐波。

◆工作原理

　　HY消谐电容由低压电力电容器、干式串联电抗器、智能组件、零投切开关电器和各种传感器等组成，下图是一种分相式产品的工作电气原理示意。

◆HY消谐电容与现有消谐装置的比较

　　●结构简洁　　●体积缩小　　●电耗减少　　●性能提高

　　●生产简易　　●资源节省　　●温升下降　　●组合灵活

　　●维护简便　　●成本降低　　●寿命延长　　●应用拓宽

◆HY消谐电容与HY智能电容比较

　　●采用高品质低压电力电容器：

　　●回路中串联高品质电抗器；

　　●抗谐波能力强，使用于不同谐波场合；

　　●工作中产生较大热量，必须进行有效散热；

　　●体积大，质量大，价格高：

　　●必须与本公司产品  综合低压无功补偿控制器配套使用。

 ◆型号与分类

■产品额定电压与消谐电力电容器额定电压

　　HY消谐电容为了能在各种场合下可靠运行，其额定电压比其工作电源额定电压略高，如0.4kV电源取0.45kV，0.22 kV电源取0.25kV。HY消谐电容由于其中电抗器的作用，低压电力电容器所受实际电压高于外电源电压．

　　在HY消谐电容中，抑制5、7次谐波额定电压采用0.45 KV：抑制3次谐波额定电压采用0.525KV。

　　低压电力电容器额定电压>产品额定电压>电源额定电压

■产品的额定容量与低压电力电容器的额定容量

　　HY消谐电容由于其中电抗器的作用，使产品的额定容量与低压电力电容器的额定容量不相同。

　　HY消谐电容常规产品的额定容量见下表所示。

 

控制方式	额定容量
三相共补	40	30	20	1 5	10
单相分补	30	20	1 0

■电抗器的电抗率

HY消谐电容考虑到滤波的可靠系数(1.2~1.5)，其电抗率（电抗器的感抗与电容器的容抗比）如下表所示。

 

谐波次数	3	5	7
比例	13%	7%	4%

 

■电抗器的高线性度

　　电抗器是谐波抑制功能的关键部件，用于对谐波的抑制。电网的谐波是由于电网负载的非线性而产生的，谐波抑制中的电抗器与电容器串接后接于电网，也是一种电网负载，因此如果电抗器线性度差，呈现一定的非线性，不仅会降低其谐波抑制性能，而且会产生新的谐波，成为一种新的谐波源，HY消谐电容中电抗器的线性度在1.8倍额定电流的范围内小于0.1 5%，因此在工作时几乎无谐波产生。

　　HY消谐电容的分相式产品中的各项电抗器相互独立，安装固定时避免电磁互扰，电抗值和线性度不因相邻相的工作与通电与否而变化，十分稳定。

■复合开关

　　HY消谐电容中投退开关采用复合开关，工作过程中无谐波产生，其零投切偏移度小、涌流小，耐电压、电流冲击能力强，可以在谐波严重的电气环境中可靠运行。

◆主要特点

■保护功能齐全

　　HY消谐电容一般工作的自然环境和电气环境均十允恶劣，为保证其能够长期可靠运行，除了采用高耐压、高耐温等高品质的元器件和进行高可靠设计、制造之外，同时设置了电压、电流、温度等齐全的保护功能：

　　1采用电压分段和反时限保护避免发生破坏力极大的谐振；

　　2采用电流互感器检测各相电流，实现各相电流分段和反时限保护，作为谐波的主保护和谐振的后备保护：

　　3采用温度继电器对电抗器进行温度保护，采用温度传感器对低压电力电容器进行温度分段和反时限保护，作为过电压和过谐波的后备保护。

　　4过温后强制风冷技术。

■各相电流的监测

　　谐波抑制电容的各项工作电流是反映谐波抑制电容运行工况的重要参数，CNS消谐电容具有各项电流的监测功能，可以了解电容的工作状态和谐波抑制情况。

■安装、维护方便

　　HY消谐电容安装设计为坐装方式，在柜内固定安装方便，日后运行维护方便。

◆主要功熊

　　HY消谐电容用于电网无功控制，不仅低压电力电容器的投运对谐波放大作用较小，而且能够减小和抑制电网谐波和闪变，提高电网的电能质量。

■控制功能

　　(1)有三相控制、分相控制；

　　(2)投运、退运的“过零投切”、  “无涌流”控制：

　　(3)投运、退运的手动、远动控制，手动控制优先。

■测量功能

　　(1)配电电压测量、显示：

　　(2)电容器各相电流测量、显示；

　　(3)电容器体内温度测量、显示；

■信号功能

　　(1)投运、退运、故障状态指示灯信号；

　　(2)保护动作类型提示信号；

　　(3)自诊断故障类型编码提示信号。

■保护功能

　　(1)配电过电压、欠电压、失电压、三相不平衡电压分段、反时限保护；

　　(2)电流速切总保护；

　　(3)电源引入段过温度保护：

　　(4)各相过电流分段、反时限保护；

　　(5)电容器体内过温度分段、反时限保护；

　　(6)电抗器过温度保护。

■联机功能

　　(1)总线式( RS485)联机通信：

■人机对话功能

　　(1)数码管数字显示；

　　(2)拨键、按键方式手动操作。

◆主要技术参数

■环境条件

　　(1)环境温度：-25~45℃( -45~55℃)；

　　(2)相对湿度：40℃,20~90%；

　　(3)海拔高度：《2000m。

■电源条件

　　(1)工作电压：电源额定电压±20%；

　　(2)工作频率：48.5~51.5Hz；

　　(3)功率消耗：<2.5W(不投运时)。

■电气安全

　　电气间隙与爬电距离、绝缘强度、安全防护、短路强度、采样与控制电路防护均符合中华人民共和国标准GB/T22582-2008《电力电容器低压功率因数补偿装置》中对应条款要求。

■测量误差

　　(1)电压：≤0.5%（在80~120%额定电压范围内）：

　　(2)电流：≤1%（在5%一20%额定电流范围内），≤0.5%（在20%~120%额定电流范围内）：

　　(3)温度：±1℃。

■保护误差

　　(1)电压：≤0.5%； 

　　(2)电流：≤1.0%； 

　　(3)温度：±1℃(电容器)，±5℃电抗器)；

　　(4)时间：±0.01s。

■无功控制参数

　　(1)投切时隔：>5s；

　　(2)无功容量：≤30Kvar(三相)、20Kvar(分相)；

　　(3)联机≤32台（64台）。

■零投切开关参数

　　(1)偏移度：≤2.50； 

　　(2)涌流：≤2.5倍额定电流；

　　(3)耐电压冲击：≥AC3500V( DC5000V)；  (4)耐电流冲击：≥1 00倍额定电流。

■可靠性参数

　　(1)控制准确率：100%：

　　(2)投切允许次数：100万次；

　　(3)电容器容量运行时间衰减率：≤1%1年；

　　(4)电容器容量投切衰减率：0.1 %/万次；

　　(5)年故障率：≤0.1%。

■机械参数（注：仪供参考，具体尺寸参照产品说明书。）

　　HY消谐电容内有电抗器，因此体积和重量较大，其外形如下图所示

外形尺寸：495*160*400（长*宽*高）    安装尺寸：145*410

外形尺寸

◆电气符号与接线端子

■接线端子排列

　　产品的接线端子排列如下图所示

 ■接线端子在产品上的位置

　　HY消谐电容内有电抗器接线端子分电源端子、接地端子和二次端子三种。电源接入端子即是空气开关的接入端子，在产品上部，面板上有相序指示和紧固导线用的工具孔。接地端子在产品上部固定安装角铁板上，有指示标记。二次端子有联机通信( RS485)线端子和反映投、退运状态的外接指示灯线端子，位于产品后部壳体上，有指示标记。

 ◆应用

■电气接线

　　Ua、Ub、Uc(_相控制式)或Ua、Ub、Uc、Un(分相式控制)——分别接电源母线，根据容量大小选用线径足够的导线，一般采用多芯铜线。

　　HL1（三相式）、HLa、HLb、HLc（分相式）——外接指示灯的一端，指示灯的另一端并联，三相式产品应接Ub,分相式产品应接Un。

　　A、B-RS485通信接点，所有产品的RS485的A、B端与控制器的RS485的A、B端并联，A、B端不能搞错（所有A端连在一起，所有B端连在一起）。

谐波抑制电容轮显内容

 

序号	参数名称	参数内容	注释	序号	参数名称	参数内容	注释
1	JH	001	本机通讯地址	5	Ic	010	内部C相电流计量标记
2	ID	060	本机机号	6	T	025	本机温度
3	lA	010	内部A相电流计量标记	7	Cq		电容切
4	lB	010	内部B相电流计量标记	8	Ct		电容投

 

■应用注意点

　　HY消谐电容运行时，其中的电抗器有很大的热量产生，因此在组柜使用时要充分考虑热量的发散问题，使柜内温升不能过高，否则严重影响产品的使用o拨位开关拨到调试为止，为模拟调试电容。