電力電子技術の発展と継続的な改良に伴い、高電力遮断素子IGBTおよびデジタル信号処理DSP技術とともに、静止形無効電力発生装置(SVG、略してSTATCOMとも呼ばれる)は、今日の電力品質分野における最新技術を代表するものであり、柔軟交流送電システム(FACTS)技術およびカスタムパワーテクノロジー(CP)の重要な構成要素であり、現代の無効電力補償装置の発展方向を示している。
低圧静止無効電力発生装置PISVGシリーズは、柔軟な交流送電技術(FACTS)を採用しており、これは電力電子技術、マイクロプロセッサおよびマイクロエレクトロニクス技術、通信技術を統合して構築された交流送電制御技術である。その主な内容とは、信頼性が高く高速な大電力電力電子デバイス(サイリスタ、IGBTなど)を使用して、交流システム内で従来の機器に使用されている機械式スイッチを置き換え、交流送電システムの柔軟かつ迅速な制御を実現することにより、送配電システムの信頼性、制御性、運転性能および電力品質を向上させる新しい総合技術である。
本製品は電力用電子スイッチ技術を採用しており、機械的摩耗がなく、動的応答時間が短い(マイクロ秒レベル)、制御速度が速いという特徴があります。これにより、グリッド電圧の一時安定性を効果的に向上させ、母線電圧フリッカーを抑制し、不平衡負荷を補償し、電力系統の電流高調波を抑制し、システムの共鳴を効果的に防止することができます。最終的にPF0.99を実現し、三相平衡の完璧な電力品質を達成します。
本製品は標準DL\/T 1216-2019「低圧静止無功電力発生装置技術仕様」に準拠し、第三者機関による型式試験報告書を取得済みです。

単一モジュールの定格補償電力:30kVar/50kVar/75kVar/100kVar/150kVar
単一キャビネットの最大補償電力:500kVar

◆ 高速:動的リアルタイム追跡および補償、応答速度が速く、瞬時応答時間 ≤ 1ms、完全応答時間 ≤ 10ms
◆ スムーズ:無効電力を継続的に調整し、無効電流を滑らかに出力し、動的に力率を追跡して0.99に維持可能
◆ 双方向性:出力電流の位相を-90度から90度まで調整でき、誘導性および容量性の無効電力を双方向に補償可能。負荷が小さい長距離送電線路に非常に適しています
◆ 高効率:補償容量は設置容量そのもの。同じ補償効果下で、PISVGの容量はコンデンサ容量より20〜40%小さくできる
◆ 安定性:完璧なLCR出力回路とソフトウェアダンピングアルゴリズムにより、過負荷を自動的に抑制し、共振のリスクなし。多重保護機能によりシステムの安全で信頼性の高い運転を保証
◆ 統合性:25次以下の無効電力および高調波電流を補償でき、大多数の電力消費サイトのフィルタリング要件を満たし、一台で複数機能を実現
◆ インテリジェント:故障の自己診断、履歴イベント記録、RS485インターフェース+標準MODBUS通信プロトコル、リモートモニタリング
コンポーネント構成
◆ IGBT高周波電力用電力電子スイッチ
◆ 高品質直流支援エネルギー貯蔵システム
◆ LCR出力モジュール
◆ DSP-A データ処理および通信コンポーネント
◆ DSP-B フィルタ補償アルゴリズムコンポーネント
◆ FPGAパルスおよび保護ロジック処理コンポーネント
◆ タッチ式LCDディスプレイ、高効率UIインターフェース
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動作電源 |
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定数電圧 |
AC400V ±15% (AC690V ±15%)、三相4線式 |
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定格消費電力 |
定格補償容量の3% |
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定数周波数 |
50±5Hz |
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全体効率 |
>98% |
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性能指標 |
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補償容量 |
定格無効電力の100% |
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補償範囲 |
力率 -1~1。完全容量性または完全誘導性、無効電流出力角度 -90度 -90度 |
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瞬時応答時間 |
<1ms <1ミリ秒 |
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全応答時間 |
<10ms <10ミリ秒 |
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切り替え頻度 |
20kHz |
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動作騒音 |
<60dB <60デシベル |
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平均故障間隔 |
≥10000時間 |
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動作環境 |
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周囲温度 |
-10℃~+45℃ -10°C~+45°C |
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保管温度 |
-40℃~70℃ -40°C~70°C |
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相対湿度 |
≤95% at 25℃、結露なし |
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標高 |
≤2000m、標準を超える仕様はカスタマイズ可能 |
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大気圧 |
79.5~106.0Kpa 79.5 ~ 106.0Kpa |
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周囲空間 |
可燃性・爆発性の媒体なし、導電性粉塵および腐食性ガスなし |
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隔熱 と 保護 |
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一次回路と筐体 |
AC2500V/1分間、破壊またはフラッシュオーバーなし |
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一次回路と二次回路 |
AC2500V/1分間、破壊またはフラッシュオーバーなし |
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二次回路と筐体 |
AC2500V/1分間、破壊またはフラッシュオーバーなし |
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安全保護レベル |
IP30 |
・設計と選定
設計原則:
PISVG静止型無効電力発生装置は、外部の電流変換器(CT)を通じて負荷電流をリアルタイムで監視し、内部のDSPによる演算で負荷電流の無効分を分析した後、設定値に応じてPWM信号発生器が内部IGBTに制御信号を送信し、インバータが所定の無効補償電流を発生させることにより、最終的に動的無効電力補償の目的を実現します。
適用作業条件および場面:
PISVGは0.99レベルの高力率を実現する無効電力補償機能を備えており、容量性および誘導性負荷、および三相不平衡負荷を補償できます。無効電力補償効果は安定しており高速で、動的応答時間は<50μsです。無効電力が頻繁に変化する場面に適しています。補償容量は設置容量と等しく、系統電圧の低下の影響を受けず、高調波を増幅させることもなく、共振の心配もありません。高調波成分の多い場面でも使用可能です。
アプリケーション分野:
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業種タイプ |
荷重 |
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自動車製造 |
溶接機、二酸化炭素シールド溶接、搬送システム、パンチプレス、溶接機 |
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インターネットデータセンター |
スイッチング電源、UPS、インバータエアコン、エレベーター、照明 |
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病院 |
電子医療精密機器、周波数変換装置、コンピュータUPS |
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現代建築 |
スイッチング電源、LED、エレベーター、照明、インバータエアコン、省エネ |
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劇場およびパフォーマンスセンター |
照明、エレベーター、エアコン、スクリーン、LED |
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太陽光発電 |
単結晶炉、切断機 |
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石油採掘 |
交流発電機、掘削マスト、ドリルプレート、ドロポンプ |
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半導体 |
単結晶炉 |
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テーマパークおよびホテル |
無停電電源装置(UPS)、照明、エレベーター、空調設備 |
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製鋼・製鉄溶錬 |
高炉、転炉、中周波炉、電気炉、送電システム |
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紙漉き |
粉砕機、スーパープレス、製紙カッター、CNC工作機械、照明、空調設備 |
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サブウェイ |
エレベーター、照明、無停電電源装置(UPS) |
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下水処理 |
ファン、ポンプ |
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ごみ発電 |
ポンプ |
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電気自動車充電ステーション |
充電器 |
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ラバー |
内部ミキサー、押出機、成形機、加硫機 |
PISVG無効電力補償容量の計算:無効電力補償の総容量は通常、変圧器容量に応じて決定され、経験則による補償は変圧器容量の20~30%を占めます。
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変圧器容量 (kVA) |
315 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
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PISVG |
容量 (kvar) |
100 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
750 |
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固定方法 |
キャビネットタイプ(標準キャビネット寸法 600×600×2200mm³、600×800×2200mm³、800×800×2200mm³) |
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キャビネット台数 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
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1. 上記の簡易設定は通常の工学的推定データです。実際の使用において、ごく少数のユーザーは自社の無効電力需要が推定データよりはるかに大きいことに気づく場合があります。その後、実際の無効電力需要に応じて補償容量を増やすことができます。
2. 上記の簡易設定は、すべてのPISVGを採用した場合に推奨される容量です。ほとんどのユーザー向けプロジェクトにおいては、50〜100 kvarのSVGおよび調波抑制無効電力補償モジュールを組み合わせてハイブリッド補償装置を構成することで、負荷変動が小さい場合には効果は同等であり、SVGの容量を抑えてコストを節約することが可能です。
3. フィルタリングが必要な場合、低次の調波電流が15以下であり、かつ調波電圧含有率が5%未満の工学的シナリオにおいては、調波電流値に応じて補償容量を増設し、有効電力フィルタリング機能を有効にすることで、調波フィルタリングと無効電力補償の両面で優れた性能を実現できます。
4. フィルタリングが必要な場合、15種類を超える高調波電流が存在し、かつ高調波電圧含有率が5%を超える工学的状況においては、高調波制御のためにPIAPFシリーズの専用アクティブ電力フィルタ装置も併用する必要があります。
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