QC智能滤波式无功补偿模块系列

谐波含量（电压或电流）

    从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

谐波含有率(HR)

    周期性交流量中含有的第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。第h次谐波含有率以HRUh表示，第h次谐波电流含有率以HRlh表示。

总谐波畸变率（THD)   

    周期性交流量中的谐波含量的方根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。

谐波发生领域

谐波从何而来？

1、现代工业高速发展：石油化工工业/汽车制造工业／钢铁工业|半导体电子工业/通迅行业/造纸轻工工业/烟草工业

2、商业化办公楼宇

3、体育场、展览馆

4、大量使用现代工业设备：变频调速装置／直流传动设备／电焊机/中频设备/大功率可控硅／电子整流设备/UPS系统电脑设备／新型莹光灯具／电解设备

谐波对设备的影响

1、供用电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面：

供电设备在高频分量作用下，集肤效应增大、涡流、磁滞等影响增加，引起异常过热，损耗大为增加。谐波成分使电流和电压波形发生畸变，而波形过零点的畸变直接对测控元件或设备产生干扰和误动。

2、谐波影响的主要设备：

变压器、旋转电机

铁芯磁感应环流增加。加大电气设备发热损耗增加功耗，加速绝缘老化，影响设备寿命。

电线电缆

集肤效应增大，发热损耗增加，加速绝缘老化，影响寿命。

电力电容器组

谐波电压会加速电容器的老化，使电容器的损耗系数增大，附加损耗增加，从而容易发生故障和缩短电容器的寿命。另—方面，谐波回路的谐振频率接近于某次谐波频率时，使谐波电流放大，甚至产生谐振。

供用电设备

旋转电机转速不稳，供用电设备机械振动加大，甚至发生谐振。

测控元件或设备

受谐波干扰而出错或误动。如负荷开关误跳、产生测控设备失控或不稳定。

国家标准

国家标准GB/T14549-93中谐波电压限值和谐波电流限值（部分节选）如下：

1、公用电网谐波电压限值见下表：

  2、注入公共连接点的谐波电流允许值：

从现在情况看,谐波的污染不仅存在于工业电网中,而且普遍的存在于城市电网里,因此如果在有污染的电网中使用普通的功率因数补偿装置时,—方面谐波将造成补偿电容器的过电流而大大缩短电容器的使用寿命,另—方面电容器与变压器串联LC振荡回路将产生谐振放大电网中的谐波（见上图）。

我公司采用在电容器前串滤波电抗器的技术来达到保护电容器的作用，同时也起到了抑制电网谐波的效果。滤波电抗器和电容器串联组成LC振荡回路，并通过精确的调整使谐振频率固定在某个特定的频率上，从而达到抑制电网谐波的目的（见下图）。

为了方便在不同的低压系统里安装带有滤波电抗器的补偿系统，我公司提供组装成型并经过严格测试的低压滤波无功补偿模块,用户可以直接订购补偿模块安装在自己的低压系统中。

另外我公司也可以根据现场的具体情况，直接提供成套的低压补偿装置、谐波处理装置和有源滤波装置，并提供完善的售前和售后服务。

谐波对电力电容器的危害

谐波电流—旦被电容器放大并叠加在电容的基波电流上，这将使流过电容器电流的有效值增加，电力电容器会由于谐波电流引起附加绝缘介质损耗加大、温度升高，加快电容器绝缘老化，甚至引起过热使电容器损坏。此外，谐波电流被放大引发的谐波电压增大一旦叠加在电容器的基波电压上，同样会使电容器电压有效值增大，并且电压峰值也会大大增加，造成电容器发生局部放电不能熄灭，这也是电容器损坏的—个主要原因。

由于电容器对谐波电流的放大作用，它不仅危害电容器本身，而且会危及电网中的其它电气设备，严重时会造成电气设备损坏，甚至破坏电网的正常运行，因此，必须要解决好电容器对谐波电流的放大问题，加强谐波的抑制与防范。

    QC系列智能滤波式无功补偿模块是由智能测控单元、智能型过零投切继电器、智能保护单元、低压滤波电力电容器组成—个独立完整的智能补偿单元。替代由智能无功控制器、熔丝（或微断）、晶闸管复合开关（或接触器）、热继电器、指示灯、低压电力电容器、干式串联电抗器多种分散器件组装而成的自动无功补偿装置。产品主要应用于谐波十分严重场合的无功补偿，能够可靠运行，不会产生谐振，对谐波无放大作用，并在—定程度上有吸收消除谐波的功能。其中串接6%、7%电抗器的产品使用于主要谐波为5次的电气环境，串接12%、13%电抗器的产品主要使用于主要谐波为3次的电气环境。 

主要用途与适用范围

    本产品符合：国家标准GB/T15576-2008 (我公司为本标准主要起草单位）

功能特点

    模块化结构:智能电容器为模块化结构，体积小、现场接线简单、维护方便。只需要增加模块数量即可实现无功补偿系统的扩容。

过零投切:零投切由核心器件智能型过零投切继电器实现零电压投、零电流切，即“过零投切”，降低系统功耗。因此电容器投切过程无涌流冲击、无切除过电压、无燃弧现象。

保护功能:智能电容器具有过电压、过电流、欠电压、失压保护、缺相、短路保护、电容器和电抗器过温保护、谐波超限保护、容量损耗超限报警、投切故障报警、电路故障报警、通讯故障报警等功能，有效保障电容器安全，延长设备寿命。低压电力电容器体内温度保护是其重要保护之—，工作电源电压过高。过谐波及环境温度过高均会严重影响低压电力电容器的使用寿命。设置低压电力电容器体内温度保护，可以在其体内温度超值时退出运行，从而延长低压电力电容器的使用寿命。

控制技术:投切判据为功率因数及无功功率，采用无功电流预测和延时多点采样技术，功率因数低于设定值时，根据负荷无功缺额分级差控制投切，确保投切无振荡。重载时，无功得到充分补偿。

智能网络功能:控制器可要可不要，智能电容器可自成系统工作，实现低压无功自动补偿功能，个别智能无功补偿电容器故障后自动退出，并不影响其他工作。采用智能网络技术，构建485通讯网络，多台电容器并联使用，自动生成一个网络，其中地址码最小的一个为主机，其余则为副机。构成低压无功自动控制系统。个别副机故障自动退出，不影响其余工作，主机故障自动退出，在其余副机中产生一个新的主机，组成一个新的系统。

优质电力电容器:智能电容器中的电容器组件采用渐进式加厚银锌镀膜工艺，银锌镀膜具有良好的导电性和稳定性，同时厚度与该处的电流密度成正比，因此工作时发热量小并且均匀，极大地提高了低压电力电容器的容量稳定性，极少衰减，电容器整体高真空下浸渍技术，保证了电容器具有极好的稳定性和超长的使用寿命。

人机联系:采用液晶大屏幕全中文显示器和按键实现人机联系。液晶显示器上实时显示网络状况及电容器运行数据：包括无功功率、系统功率因数、电压、电流、电容器电流、谐波畸变率、电容容量、电容器体内温度、CT变比，联机台数等。

故障自诊断技术:通过实时监测智能电容器内部零投切开关、断路器、电容器等零部件运行状况，并在液晶显示器实时中文提示。便于故障快速定位。从而实现免维护。

傻瓜式操作模式:能自动识别和设置用户外配总柜互感器变比，自动识别二次互感器取样信号极性。接线无极性错接之忧虑，每台能自动生成通信地址编码，无需人工设置，即连即用。

混合补偿功能:可实现分相补偿。在三相负荷不平衡场合，可采用三相与分相相结合方式，根据每相无功缺额大小，对三相分别投切，达到无功最优化。

滤波功能:有效抑制高次谐波涌流，对高次谐波形成低阻抗通路。对谐波具有吸收泄放作用，能消除高次谐波对电容器的影响，减轻和抑制谐波电流和闪变电流，保护电路及电容器过载，防止电容器过热、绝缘介质的老化、自愈性能下降、使用寿命降低。

安装维护方便:QC系列智能滤波式无功补偿模块安装设计为座式安装，模块化结构，组合灵活，扩容方便，在低压成套柜中安装简单，便于维护。

高品质干式串联电抗器:产品的干式串联电抗器，体积小、重量轻、高品质、低温升、低功耗，并且具有极高的耐热等级，可确保电抗器在高温下亦能安全地无噪音地运行。

型号及含义

产品设计序号如：

QC-9KS/0.48-40-7%表示共补40kvar电容电压480V串接7%电抗，三相补偿用于380V系统。

QC-9KF/0.28-20-7%表示分补20kvar电容电压280V串接7%电抗，分相补偿用于380系统。

串联电抗器电抗率－般取7%或13%。电容电压一般三相补偿取480V或525V, 分相补偿取280V或300V, 可靠性高。电抗率为7%的产品主要应用于5次及以上谐波含量较高的场合；电抗率为13%的产品主要应用于3次及以上谐波含量较高的场合。

产品选型

注： 一台共补型产品为一个回路； 一台分补型产品为三个回路(ABC柜各一回路）。

人机交互

产品安装接线图

外形及安装尺寸

主要技术参数

环境条件

1、环境温度： -45～55℃;

2、相对温度： 40℃时, 20～90%;

3、海拔高度:  ≤ 2000m;

电源条件

1、工作电压： 380V/220V±20%;

2、功率消耗： <0.5W(切除电容器时）； <5W(投运电容器时）；

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符合中华人民共和国电力行业标准DL/T842-2003《低压并联电容器装置使用技术条件》中对应条款要求；

保护误差

1、电压： ≤0.5%;

2、电流：≤1.0%:

3、温度： ±1℃(电容器）， ±3℃(电抗器）；

4、时间： ±0.01s;

零投切开关参数

1、零投切偏移度: ≤2.5°;

2、耐电压冲击: ≥AC2500V(DC4000V);

3、耐电流冲击: ≥50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％／年；

4、电容器容量投切哀减率： ≤0.1%万次；

5、年故障率： ≤0.1%;

无功控制参数

1、无功控制误差: ≤最小电容器容量的75%;

2、无功容量：单台≤(40)kvar三相；   ≤30kvar(分相）；

测量误差

1、电压： ≤0.5%(在80-120%电源额定电压范围内）；

2、电流：≤1％（在5-20%额定电流范围内）； ≤0.5%(在20-120%额定电流范围内）；

3、功率：≤1%;

4、温度： ±1℃;

典型设计电气原理图

低压成套柜三相补偿应用电气接线图（有控制器）

低压成套柜混合补偿应用电气接线图（无控制器）

智能电容器安装数量参考表

注：智能滤波式无功补偿模块产品内有电抗器，工作时有较大热量产生， 因此电气柜内应装设温控散热电扇。普通式智能无功补偿电容器产品台数较多时，为便于散热，因此电气柜内应装设温控散热电扇。

典型设计例图

谐波治理与无功补偿成套三相共补设计举例

1、此例谐波治理与无功补偿成套应用设计举例包括：箱式变、公用变、专用变、综合变GGD/GCK/GCS/MNS等配电柜的无功补偿和谐波抑制。

2、应用场合：三相负荷平衡场合，6%,7%电抗率的模块主要用于大功率直流电机、风机、变频器等非线性设备产生的5、7次及以上的谐波补偿场合，且以上非线性设备比例≤50%变压器容量，存在一定量的谐波，电容器额定电压的选取宜不低于480V。12%、13%电抗率的模块主要用于硅整流、单晶炉、铸锭炉、熔炼炉、中频炉、轧机、等非线性设备产生3次及以上谐波补偿的用电场所，且以上负荷中非线性设备比例大于50%变压器容量存在大量谐波，电容器额定电压的选取宜不低于525V。