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一．情况简介
1．广州柴油机厂待补偿系统有1000kVA发电机一台，100kVA发电机一台、800kVA变压器一台、300kVA变压器一台，额定电压为400V，工频。负荷为800kVA的中频保温炉和750kW的中频熔炼炉。
2．中频炉为6脉冲整流逆变，谐波电流占基波电流的30％左右，谐波含量较大。
3．鉴于此中频炉供电系统的特殊性，其产生的谐波电流会对整个发电系统造成严重的影响，整个系统存在严重的事故隐患。高次谐波造成发电机，电缆异常发热，影响电枢平衡，引起异常振动，加重噪名。高次谐波会严重影响整个系统的使用寿命。
4．对此中频炉进行无功补偿可以提高负荷侧的功率因数，减少整个系统的有功损耗。无功补偿可以降低变压器和发电机的实际出力，可有效提高变压器的利用率。
二．设计依据
1．补偿方式
根据实际记录数据分析，补偿装置拟采用低压动态无功补偿兼滤波装置(TSF)，该装置采用晶闸管过零投切方式，不仅能快速对无功功率进行动态补偿，而且还具有一定的滤波功能。为保证设备的安全运行和起到应有的效果，TSF装备采取串联7％的电抗器，以抑制5次谐波电流为主，兼顾对7次谐波电流的治理。同时保证不对其他谐波产生放大作用。
此套补偿设备能够在800kVA变压器和1000kVA发电机之间进行切换，也就是说此套设备即可以白天供变压器使用，也可以在晚上供发电机使用。
2．补偿容量
根据记录的数据和我们的工程实践经验，TSF装置安装容量定为：800 kvar。
3．设计生产执行标准
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GB7251—81 低压成套开关设备 |
GB 7261—1987继电器及继电保护装置基本 试验方法 |
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GB50227—95 并联电容器成套装置设计规范 |
GB 50227—1995并联电容器装置设计规范 |
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JB5346—1998 串联电抗器 |
JB |
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IEC439—1 低压成套开关设备和控制设备 |
JB |
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GB／T 15576—1995低压无功功率静态补偿装置总技术条件 |
GB 1 1032—1989交流无间隙金属氧化物避雷器 |
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GB 6162—1985 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 |
GB 4208—1993 外壳防护等级 |
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GB／T 2424—1992 电工电子产品基本环境试验规程 |
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三、技术方案
1．设备选型
设备名称：低压动态无功补偿兼滤波装置(TSF)
设备型号：TSF一800／0．4 1套
2．整体方案
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TsF安装容量 |
设备型号 |
数量 |
安装尺寸 |
投切级数 |
容量投切步长 |
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800kvar |
TSF一800／0.4 |
1套 |
3*c800*1000*2200 |
5 |
160kvar |
安装容量：160kvar；320kvar；480kvar；640kvar：800kvar。
四．一次设计
1．性能参数
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型号： TSF一800／0.4 |
额定频率： 50 Hz |
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额定电压： 400V |
冷却方式： 强迫风冷 |
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额定容量： 800kvar |
柜型： GGD |
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调节方式： 共补／分补 |
防护等级： IP20 |
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投切档位： 5 |
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2．一次系统图
五、产品说明
1．使用条件
安装地点：户内
环境温度：
环境湿度：
海拔高度：
工作场所：通风良好，无火灾、爆炸危险，无导电尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。
振动条件：振动频率严酷等级为10~150Hz，振动加速度不大于
污秽等级：不超过III级。
2．柜体及二次控制描述
(1)柜身材料为敷铝锌板，静电喷塑；
(2)柜身上各个操作按扭应有门或罩遮盖以防止意外碰撞而引起误动作；
(3)各带门处均应有扣锁装置，每个锁扣配钥匙最少三把；
(4)防护等级：TP20；
(5)电容器投运指示；
(6)电压电流数据显示；
(7)控制器含各种电量参数显示；
(8)可以手动，自动控制(编码投切)；
(9)控制器配彩色触摸屏，方便用户操作；
六．产品主要性能介绍
(1)低压动态无功补偿兼滤波装置(简称TSF)简介
低压动态无功补偿兼滤波装置(简称TSF)，是由智能控制器控制晶闸管动态投切滤波器，集电网谐波滤波、无功补偿于一体。可以滤除电网谐波、补偿电网中的无功功率，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、频率、有功、无功、功率因数等运行数据，适合于负荷谐波含量大、功率因数低、负荷波动大的场合。在动态滤波的同时，也达到了就地动态补偿无功功率的目的。具有完善的过压、欠压、缺相、过流、短路、瞬态过电压、声光报警等保护措施。不存在无功倒送和谐波放大问题。
(2)工作原理
TSF由控制器通过实时采集三相电路的电压、电流瞬时值，计算出线路的电压、电流有效值、谐波、三相有功、无功及其补偿容量，再根据控制器设定电容器组补偿容量和投切方式控制晶闸管动态投切单调谐滤波电容器组，且保证电压过零触发，在投切过程中无冲击、无涌流、无操作过电压、无电弧、无噪声，实现了滤波器的无触点自动投切，可以连续频繁投切滤波器组而不影响开关和电容器的预期寿命。
(3)、典型应用场所
TSF装置对于快速补偿无功，同时滤除谐波有着十分显著的作用，能够将谐波源的危害降到最低，可提高电能质量和充分利用系统容量。典型适用对象有以下几种谐波源负载。
①交直流传动电机
交流变频器和直流电动机的直流电源，通常是由三相桥式整流电路构成。导致电网电压波动，功率因数降低，产生奇次谐波电流使电网电压畸变。
②电焊机群
电焊机为单相负荷时，奇次谐波电流大、波形畸变严重，三相电流极不平衡，电压闪变严重。
③智能建筑
商业大楼和高层住宅配电中，现代电力电子设备(可调速马达，空调，在线UPS，开关电源，彩电，激光打印机等)为非线性负荷，虽然负荷冲击性小，但所产生的谐波电流非常严重，3次、5次谐波影响最明显。
④中频炉、高频加热电源设备
工作时所产生的奇次谐波电流严重，主要为5次、7次、11次，谐波耗电很大。
频率、有功功率、无功功率、功率因数、补偿容量、谐波水平及保护动作信号，实时显示系统日期和时间；
(4)全面的保护功能
——过电流保护；
——过负荷保护；
——过热保护；
——过压、欠压保护；
——具有超限报警和保护闭锁功能，报警限值可由用户设定；
——查询故障报警历史记录。
(5) 符合高等级的抗扰度国际标准，在恶劣电磁环境下可靠工作；
(6) 具有通讯功能：RS485接口；
(7) 冷却方式：强迫风冷；
(8) 柜型：GC K／GGD：
(9)主要部件
■铁芯滤波电抗器； ■自愈式滤波电容器；■大功率晶闸管模块；一无功动态补偿控制器；■过零触发系统；■显示触摸屏；■柜体；■进线开关；■晶闸管保护用熔断器；
I ■散热风机；■温度控制器；■显示仪表；■继电保护。
所有固定电容补偿装置均设有自动手动选择转换开关，可以根据现场运行状况进行选择。
七．安装尺寸
TSF装置共采用3面(深X宽X高)800*1000*
一套设备整体安装尺寸：(深X宽X高)800x3000x
