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以色列Elspec进口动态补偿柜、TSC无功电容柜

Elspec中国代表处  021-51096325(上海) elspec@21cn.com

   一、Elspec公司介绍

    Elspec是在国际上领先进行动态无功补偿和滤波的公司,在全球有4个工厂(以色列、葡萄牙、美国),总部位于以色列Caesarea Industrial Park,主要市场在欧洲、亚洲、美洲,具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络,Elspec公司在全世界70多个国家有销售,北美的通用电气、施耐德用Elspec的产品OEM后去销售,西门子每年从Elspec采购1000万美金的设备,可以看出该产品在国际上的地位。

    Elspec的动态电容柜在同类产品中最为先进,Elspec的Equalizer产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组。采用无触点电子开关及专利的过零检测、投切技术,具有真正的Real time 和 Transient-free的优秀品质,克服了浪涌冲击电流、装置使用寿命大大提高,电容器平均统计寿命长达10年之久,技术、性能领先于许多“准实时动态补偿柜”,受到了世界各国的青睐。在科技水平发达的美、日、德、俄、英等国的许多行业都有十分出色的业绩,主要用户包括世界知名汽车商,如本田、克莱斯勒、戴姆勒、福特、菲亚特、通用、奥迪、奔驰、雪铁龙、宝马等公司。    

    Elspec于98年进入中国,在20多个省市有非常出色的业绩,在制造业、冶金、化工、电力、汽车、造船、建筑、通信、医院等各个领域广泛应用,形成了良好的口碑,节能效果、运行性能等得到普遍认可,以下是Elspec在国内的部分用户(排名不分先后):
    上海通用汽车有限公司、东风汽车有限公司、沈阳金通汽车有限公司、一汽海南马自达有限公司、上海大众汽车有限公司、陕西重型汽车有限公司、广州本田汽车有限公司、沈阳金杯汽车有限公司、武汉艾帕克汽车配件公司、广州爱机汽车配件公司、外高桥造船基地、长兴岛造船基地、沪东中华造船公司、中船三井柴油机公司、四川攀枝花钢铁公司、河南安阳钢铁有限公司、上海宝山钢铁股份公司、河北唐山钢铁有限公司、辽宁本溪钢铁有限公司、河北华龙钢管有限公司、河北巨龙钢管有限公司、镇江市大港铜排厂、河南龙泉铝业公司、中海油渤海油田、中石化胜利油田、河南神马化工有限公司、河南中原内配有限公司、辽宁锦州石化公司、云南红塔木业公司、江阴模塑集团公司、哈尔滨轻合金有限公司、湖南郴州玉山水泥有限公司、湖南交警总队指挥中心、深圳蛇口港集装箱码头、浙江慈溪广电中心、江西联通通信公司、唐山移动通信公司、上海电视台、上海国际会议中心、苏州大学附属第一医院、浙江慈溪人民医院、中核华原钛白股份公司、上海金浦包装材料有限公司、安徽鑫科新材料有限公司、镇江金东纸业有限公司、浙江湖州金碌印染公司等等。

    高质量的补偿滤波产品、完善的技术支持体系,长期形成的服务于中国市场的价值理念,Elspec电容柜是广大工业用户最佳的选择。  

二、主要特点

    Elspec的Equalizer产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组。经过国际第三方测试证实,对于电压降落和闪变的补偿,Elspec是现有产品中最为快速的。Elspec动态无功功率补偿装置的响应时间唯一通过中国国家电控配电设备质量监督检验中心测试检验(检验报告编号为98电检116—2)。补偿装置从网络检测、运算(控制器部分)到电子开关触发可控硅模块、直至投切电容器组实现无功补偿,总的响应时间≤20ms。
    Elspec产品使用当今最新的电子开关投切电容器组,电容器的导通和关断在零电流的时候进行,这样避免了传统的接触器投切电容器组带来的浪涌电流,延长了动态补偿系统的寿命。

    1. 使用电子开关元件快速投/切电容器组;2.对电网的每一周波进行无功功率补偿(总响应时间5~20ms);3.节能;4.防止电压跌落和闪烁;5.滤除谐波;6.防止灵敏电子设备的损坏;7.即使在有谐波的场合仍能精确控制功率因数;8.独特的扫描功能,显著降低电容器及电抗器的温升;9.延长开关器件及电容器的使用寿命;10.内设三相网络分析仪,测量包括谐波在内的所有电网参数;11.独特的自诊断和综合图文报表功能;12.适于实时应用场合,如电焊机、电动机启动、精密电子仪器设备等;13.提高区域发电机系统带负荷能力,如柴油发电机、风力发电站等;14.模块化结构,由控制器模块、电子开关模块、电容电抗器模块构成,便于安装和维修;15.通讯接口RS485、RS232可与计算机连接通讯,进行遥测、遥控及打印报表;16.柜体外型亦可根据用户需求设计(如MNS、GCS、GCK、GGD等)。

    Elspec以成套柜的方式提供给用户是因为:动态电容柜是由控制器、电子开关模块、电子开关附加回路、滤波电抗器、补偿电容组成的,动态性能是在原厂经过整体设计、制作、测试的。如果单提供控制器给用户,采用不同公司的元器件进行组装,很难保证良好的动态响应时间、准确的投切功率,系统的性能可能会受到影响;在组装工艺偏差的情况下,会影响滤波补偿的可靠性、稳定性,造成维护成本高、设备整体投资费用高。

三、ELSPEC动态无功补偿装置简介

    1、概述
    该装置为以色列ELSPEC公司研制开发的一种全自动化、数字化、智能化的动态无功功率补偿装置,按响应速度分为EQ型(5~20mS),即在5~20mS内完成所有电容段的投入切除过程;AR型(1~3S),即在1S内(典型使用)完成所有电容段的投入切除过程,AR型串7%电抗的标准产品,以其出色的性价比适用于绝大多数工业场合。
    实时检测感性负载的无功功率,及时投切电容器组,提供所需的容性无功功率,而无需配电系统电源供给,因此改善了网络系统的功率因数,提高了输电线路的传输能力和变压器的负载能力以及稳定了负载端的端电压,因此减少了电力线路电力能量损失,节约电能损耗(一般在25%以上),使用户获得相当的经济效益。另外,本补偿装置中电容器组串接了一定比例的电抗器,具有抑制高次谐波功能。
    综上所述,该设备主要功能优点为:
    1.1、 改善功率因数从而降低总电流;
    1.2、 减少输电线路及变压器的损失;
    1.3、 增加变压器及输电线路的利用率及区域发电机系统的带负荷能力,从而减少设备投资费用;
    1.4、 减少系统的电压降使末端电压稳定(特别是电焊机、电动机启动),提高焊接质量,解决电源闪变及节能问题;
    1.5、 装置模块化:总体由控制器模块、电子开关模块、电容电抗模块三大部分安装于柜体内构成,安装简捷、维修方便;
    1.6、 响应速度快:因采用电子开关,可实现5~20ms内投/切电容器组,特别适用于突变负荷,如电焊机、注塑机、空压机等突变负荷的无功功率快速补偿。

    2、 控制器
    Elspec动态无补偿装置的控制器是国际上最先进的,花费了15年的时间进行研发。控制模块是以数字信号处理器DSP和VLSI电路为基础,在每一个电网周期对所有数据进行分析。先进的控制方法,包括专利的在1ms内计算出所需要无功补偿的技术,所有相的谐波分量同时都被计算出来,在有谐波的情况下也能进行理想的动态补偿。
    2.1、自诊断功能:通电后对系统检查,若不具备运行条件给出报警信号。
    2.2、响应速度快:根据目标参数检测网络参数进行数据处理,发出触发信号,投/切电容器组进行补偿。
    2.3、无浪涌电流无闪变电压:控制器通过闭环控制,致电子开关在电流过零时开断投/切。此时电压梯度为零,充放电电流很小,无浪涌电流出现,因此延长了补偿电容的使用寿命(电容器最怕大电流冲击),且没有高压的形成,不会产生电压过高的闪变现象。
    2.4、数据显示,谐波分析功能:控制器可显示75个运行参数。对1~63次谐波进行分析,且显示棒波的百分比值。
    2.5、故障警告:运行中若出现故障,即时告警,并能判别故障类型予以显示,便于快速检修。
    2.6、远程操作控制:利用通讯口RS485、RS232可与上位机连接,实现远程操作控制、测量、显示、打印,自动化程度高。

    3、装备类型:
    ELSPEC动态无功功率补偿装置类型有:
    3.1、 整套进口:由以色列ELSPEC生产,整套装箱运抵现场。
    3.2、 考虑到柜体尺寸、颜色与客户单位配电设备配套,采用以色列主件和由中国技术中心进口的、三大数控设备组成的柜体柔性生产线加工的柜体,进行组装。

为何要使用Elspec动态电容补偿柜

    TSC低压动态无功补偿是采用晶闸管作为开关,投切电力电容器组、实现无功补偿的装置。该装置能有效改善用电负荷的功率因数,具有显著的节能效果;同时在TSC系统中采用特定的电感器,可有效防止谐波放大、有效吸收大部分谐波电流,达到谐波治理的目的。如果使用普通的接触器投切电容器组,带来的是大的浪涌电流、慢的补偿时间、高的维护费用和短的使用寿命,我们推荐在以下场合必须使用TSC动态补偿柜:

    TSC低压动态无功补偿是采用晶闸管作为开关,投切电力电容器组、实现无功补偿的装置。该装置能有效改善用电负荷的功率因数,具有显著的节能效果;同时在TSC系统中采用特定的电感器,可有效防止谐波放大、有效吸收大部分谐波电流,达到谐波治理的目的。如果使用普通的接触器投切电容器组,带来的是大的浪涌电流、慢的补偿时间、高的维护费用和短的使用寿命,我们推荐在以下场合必须使用TSC动态补偿柜:

    1. 不稳定负荷的无功功率补偿
    工厂使用大量的非同步电气设备,无功功率损耗变化大、不稳定,如塑料工厂使用的挤塑机、注塑机,以及其他行业的升降机、冲压机、电梯、破碎机、电焊机、矿山传送带等。负载具有快速或极快的无功功率变化,如汽车制造厂、船舶制造厂等点焊机、缝焊机、焊接机的无功补偿。汽车制造厂点焊机负荷变化极为快速,并且引发大量的无功功率,总电压值的减少会导致电焊质量差并影响焊接的生产效率,稳定电流能提高焊接质量、消除闪烁,充分地利用现有设备、减少基本费用开支。

    2. 大容量电动机启动集中补偿
    大功率的电机直接连到电网,在起动的时候消耗很大的电流(比稳态的时候高出6倍)。高的电流损耗可以在变压器的高压侧和低压侧产生明显的电压降落,这样会影响同一电网的其他负载,降低起动力矩、增加起动时间。而Elspec系统能够跟随这无功电流,5-20ms全部无功补偿,减少了无功电流的瞬时损耗,减少了电压跌落,保护了用电设备。在很多场合由于Elspec动态补偿产品的使用,取代了原有的降压启动、或者是电机软启动器。同时也解决了长距离输送导线线损造成的电压降落,使得电机没有足够的力矩进行起动的问题。

    3. 区域发电站/发电机无功功率补偿
    区域发电站(如柴油发电机、风力发电机),发电机没有足够的容量经受住负载的变化,在某场合下负载变化比较大,发电机工作于容性负载而常规无功补偿系统来不及关断,可引起发电机输出电压瞬时跌落、或者过激励将使发电机电压抬高,这将危及其他负载及电容器。采用Elspec动态补偿产品,在设备启动、切除的时候稳定电压,在设备工作时明显提高发电机带负载能力。

    4.钢铁厂、港口设备无功补偿
    钢厂轧机、港口桥吊、工厂吊车等场合,工作周期内需要大量无功能量,高的无功电流损耗可以在变压器的高压侧和低压侧导致明显的电压降落,特别在轧机轧制、吊车起升下降的过程中闪变、电压波动非常明显。对于功率因数低、大型电感性负载变化而对其它设备的正常运转造成影响的场合,Elspec的EQ产品5-20ms完成全部无功补偿,动态稳定电压、提高负荷能力、消除闪变波动、有效滤除谐波,整流变压器温度大幅降低,节电效果非常显著、经济效益极为可观。

    5.油田的动态补偿
    油田的钻井队打井多采用柴油机发电,拖动钻机、泥浆泵等设备工作,其动力来源都是由柴油燃料提供的。在同种工况下,井队动力设备采用柴油驱动和电驱动成本支出有较大的差别。将燃油模式改为网电模式,利用电网电源、经济效益非常可观,同时会产生环保等方面的社会效益。油田电网主要负荷是作为原动机的异步电动机,运行时需从系统吸收无功功率,使供电设备及线路的能量和电压损失加大。井队设备多使用调速装置,负荷的变化比较快、功率因数变动也较大,电网对钻井队也提出了功率因数要求。

    6.中频感应加热炉的补偿
    中频感应加热设备是一种晶闸管变频装置,应用电磁感应原理,置工件于交变磁场中,产生涡流损耗而发热,达到透热、淬火等加热的要求,适用于铁路、冶金、汽车等行业的透热、锻造、弯管等热处理加工工艺。感应加热炉的特点:功率因数比较低,电流、电压相位不同步,会产生比较大的无功电流,需要动态无功补偿进行自调节。由于经整流后变为中频,产生高次谐波对电网有一定的危害,补偿电容不串电抗器自身会损坏。

    7.品质优秀的无源滤波特性
    Elspec快速电容滤波柜有多种形式:使用P7、P14的调谐系统,串7%电抗、14%电抗的方式可以防止系统谐振、同时具有滤波功能;使用P4.5的滤波系统,电容器/电抗器分支是用来吸收特定次数的谐波,减少系统总的谐波畸变分量(THD)
在有些情况下经过仿真使用一个滤波支路就可以解决问题。先进的控制方式结合独特的结构设计,避免电抗器发热、电容器特性漂移,具有低成本的维护费用、长时间的稳定滤波特性。

 

Elspec电容滤波柜 vs 有源滤波器——性能价格比较

Elspec中国代表处  021-51096325(上海) elspec@21cn.com

    TSC低压动态无功补偿是采用晶闸管作为开关,投切电力电容器组、实现无功补偿的装置。该装置能有效改善用电负荷的功率因数,降低线损,提高变压器的出力,具有显著的节能效果,同时在TSC系统中采用特定的电感器,有效吸收大部分谐波电流,减少谐波电流返逆主变压器,达到谐波治理的目的。

     相比较于无源滤波,有源滤波器的价格十分昂贵,目前还难以普遍推广,有源滤波器自身会消耗3%的系统能量,作为高频开关设备,其长期运行的维护成本也比较高。有源滤波器在工作频率附近会产生次数很高的谐波,其产生的高频补偿电流也会注入到已装的电容补偿柜、或者系统的其他敏感设备中,谐波短路可能造成某些设备工作不正常、或使用寿命的减少,在工业现场要增加其他的措施。有源滤波器和无源滤波器的混合使用,负荷的等效谐波阻抗将减小、要考虑电网阻抗特性,否则可能会产生谐波短路,在工程实践中需要特殊设计,并不是简单地1+1进行并联,这在研究有源滤波器较早的国家已得到验证。

    对于大容量谐波负载的补偿,工业现场还是推荐使用高质量的无源滤波器。Elspec动态补偿滤波柜有多种形式:失谐系统,串7%电抗针防止5次谐波谐振、串14%电抗防止3次谐波谐振,动态补偿、防止谐振、同时具有滤波功能;滤波系统,分支滤波的方式针对5次、7次等主要次数的谐波,减少系统总的谐波分量,在有些情况下经过仿真使用一个滤波支路就可以解决问题。5-20ms完成全部补偿、滤波,快速无功补偿和快速滤波同时进行。应用专利的过零检测、投切技术,克服浪涌冲击电流;结合独特扫描功能,避免电抗器发热、电容器特性漂移,使用寿命大大提高,电容器平均统计寿命长达10年之久,具有低成本的维护费用、长时间的稳定滤波特性。

    失谐系统——在失谐系统里,电抗器与电容器串联安装在一起,转移电容器/电网的谐振频率,到低于主要的谐波次数(通常是5次)。下面中间的图显示电容器/电网的放大因子,把系统的谐振频率从接近5次谐波转移到接近3次谐波。
    系统选型举例一:AR550/11-2-400.50-P7-10,容量为550KVAR、400V/50Hz,分11步投切、每步50KVAR,串7%电抗器防止5次谐波谐振,电子开关投切。
    系统选型举例二:AR550/11-2-400.50-P14-10,容量为550KVAR、400V/50Hz,分11步投切、每步50KVAR,串14%电抗器防止3次谐波谐振,电子开关投切。

    滤波系统——在防止谐振的同时,如果还需要滤除谐波,可以使用滤波系统。电容器/电抗器分支是用来吸收特定次数的谐波,减少系统总的谐波畸变分量(THD)。下图显示用滤波器的例子:电压畸变降低了70%(从8.8%跌到2.5%),主要次数谐波(5次谐波和11次谐波)降低了75%。
    系统选型举例三:AR550/11-2-400.50-P4.5-10,容量为550KVAR、400V/50Hz,分11步投切、每步50KVAR,主要滤除5th谐波,对7th、11th谐波也是低阻,电子开关投切。
    系统选型举例四:AR550/11-2-400.50-PX-10,容量为550KVAR、400V/50Hz,分11步投切、每步50KVAR,X为用户要求滤除的谐波、可以是几个主要谐波的组合,电子开关投切。

    工业场合由谐波引起的电流增大、烧坏电容柜的现象,主要原因并不是谐波本身,而是因为选用无功补偿电容柜不当产生并联谐振、造成了谐波电流放大,如果不投无功补偿的话电流反而会下降。Elspec在中国市场销售的产品全部串联电抗器以防止谐振,推荐使用串7%、14%电抗器的动态补偿系统,可有效防止谐波放大、有效吸收大部分谐波电流,而且价格比调谐滤波器便宜,这是一个在技术上、经济上可行有效的方法,是绝大多数工业用户的最佳选择。

    Elspec以成套柜的方式提供给用户是因为:动态电容柜是由控制器、电子开关模块、电子开关附加回路、滤波电抗器、补偿电容组成的,动态性能是在原厂经过整体设计、制作、测试的。如果单提供控制器给用户,采用不同公司的元器件进行组装,很难保证良好的动态响应时间、准确的投切功率,系统的性能可能会受到影响;在组装工艺偏差的情况下,会影响滤波补偿的可靠性、稳定性,造成维护成本高、设备整体投资费用高。

    Elspec是在国际上领先进行动态无功补偿和滤波的公司,在全球有4个工厂(以色列、葡萄牙、美国),总部位于以色列Caesarea Industrial Park,主要市场在欧洲、亚洲、美洲,具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络,Elspec公司在全世界70多个国家有销售,北美的通用电气、施耐德用Elspec的产品OEM后去销售,西门子每年从Elspec采购1000万美金的设备,可以看出该产品在国际上的地位。

    Elspec于98年进入中国,在20多个省市的业绩非常出色,在制造业、冶金、化工、电力、石化、汽车、造船、建筑、通信、医院、机场等各个领域广泛应用,形成了良好的口碑,节能效果、运行性能等得到普遍认可。几年来在四川攀枝花钢铁、河北华龙钢管、河南安阳钢铁厂、外高桥造船基地、长兴岛造船基地、沪东造船厂、辽宁锦州铁路、上海大众汽车、上海通用汽车、东风汽车公司、广州本田汽车、辽宁锦州石化、中海油中石化油田、云南红塔建材、唐山移动通信、宁波慈溪广电大厦、上海电视台、上海国际会议中心、苏州大学附属第一医院、江阴模塑集团、哈尔滨轻合金公司等各类工厂、大型建筑、企事业单位推广应用,节能效果、运行性能等得到普遍认可。

 
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