混合型有源滤波及无功发生器装置HKYYLB+HKSVG--云南徽科电力设备有限公司--产品详情

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产品名称：混合型有源滤波及无功发生器装置HKYYLB+HKSVG

客户须知

三相四线电力有源滤波器HKYYLB-0.4有以下机型可供客户选择：

序	HKYYLB 型号	备注
1	HKYYLB-0.4-50A/4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
2	HKYYLB-0.4-100A/4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
3	HKYYLB-0.4-150A/4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
4

三相四线无功发生器HK-SVG-0.4有以下机型可供客户选择：

序	HK-SVG 型号	备注
1	HK-SVG-0.4-30Kvar/4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
2	HK-SVG-0.4-50Kvar /4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
3	HK-SVG-0.4-100Kvar /4L	3相3线或4线制，适用于集中监控并机用
4

HKYYLB+HK-SVG

用户手册

资料版本 A02

归档日期 2014-10-11

BOM 编码 A81150144

安全事项

本手册涉及HKYYLB+HK-SVG/400V系统安装及操作说明。

安装前请先阅读本手册。

HKYYLB+HK-SVG/400V系统仅由本厂家及其代理商指定工程师进行调试、维护。否则由此引起的人身安全事故及系统损坏，均不属于本公司责任范畴和保修范围。

HKYYLB+HK-SVG/400V系统只作商业/工业用途，不可用作任何生命支持相关联的节能设备。

本产品为A级设备，当设备用于居民节能时，可能产生无线电干扰。用户需采用额外的防护措施。

	用户可维护器件

所有设备内部维护及保养工作都需使用工具，并由接受过相关培训及合格人员执行。需使用工具打开保护盖板后才可见器件为用户不可接触、维护器件。
本设备满足使用操作区设备安规要求。本设备带危险电压，但非维护人员接触不到。由于带有危险电压的元器件只有使用工具打开保护盖板后才可接触，故接触高压可能性已降至最低。遵照一般规范并按照本手册所建议步骤进行设备操作，均不会存在任何危险。

1.1 产品简介
1.2 由于电力电子技术的快速发展，电网中出现了大量非线性负载和不平衡负荷（如 LED 灯、 UPS、变频器等）以及新的发电方式与储能方式的推广使用（其中有大量的整流与逆变器）。这些设备的使用导致了电能质量问题的产生，并时刻影响着日常生产工作。因此有许多场合在无功补偿的同时，必须进行谐波治理。如使用有源滤波器+静止无功发生器两种设备来治理，不仅投入成本高，占地面积也较大，而混合动态滤波补偿装置正是将此两种产品功能有机结合在同一个产品中形成的，此时用混合动态滤波补偿装置来进行治理的优势就十分明显。
1、混合动态滤波补偿装置原理介绍
混合动态滤波补偿装置的特点在于可将静止无功发生器与有源电力滤波器的功能有机组合在同一个模块中，使用一个控制器控制无功+谐波两种输出。
它将电力电子技术、计算机技术和现代控制系统应用于电力系统，通过对装置输出电流相位的控制，从感性到容性整个范围进行连续的无功调节，快速补偿系统对无功功率的需求；同时采集并计算出线路中的谐波电流分量，通过调节三相桥式电路交流侧输出与电网中谐波幅值相等，方向相反的补偿电流从而达到谐波治理的目的。其应用可克服 LC 补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点；还可避免传统电容柜对有源滤波器工作产生的不良影响。它在一个单柜内可同时实现有源滤波及 HK-SVG 型无功补偿，并将两种功能结合在一个模块中智能调节输出比例，最大限度利用了各自的优点，大幅提高了应用效率。

图 2-1混合动态滤波补偿装置工作原理图

3.2 适用场所
随着电力电子技术的发展和电力电子产品的推广使用，供电系统或负荷中含有大量谐波；且负载投切迅速，导致功率变化极快，传统电容补偿型无功柜已难以满足市场需求。在此前提下，不少厂家开始着手采购有源滤波器并改造无功柜，此项工程费时费力，且受限于配电室的空间使有源滤波容量普遍偏小，若采用混合动态滤波补偿装置方案则只需将原无功柜直接替换即可，不用另增加有源滤波柜柜体空间，且投入成本远远低于同容量 HKYYLB+HK-SVG。
此外，混合动态滤波补偿装置同样适用于商业中心、数据中心、医院等同时需要无功补偿和谐波治理的场所。
4、技术参数
4.1 命名规则
混合动态滤波补偿装置型号为HKYYLB+HK-SVG，其具体命名规则如下：4.2 工作模式混合动态滤波补偿装置是一种用于补偿无功，滤除谐波，提高功率因数，实现无极补偿效果的新型电力电子装置；智能控制系统主动根据系统的线性动态需求，自动调节有源及无源模块的输出配比；HKYYLB+HK-SVG 整机主要是由HKYYLB+HK-SVG模块并联、通讯组成；能完成更大容量的无功谐波电流的补偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与HKYYLB+HK-SVG模块进行通信。
4.3 HKYYLB+HK-SVG产品功能动态补偿无功功率：线性输出，无功功率全容性-全感性输出，补偿无死角，补偿后系统功率因数≥0.99 并且响应时间<5ms。
 额定电压： 400(1±20%)V
 额定频率： 50Hz±2%
 全响应时间： <5ms
 控制方法：瞬时无功理论、 FFT
 功率因数： ≥0.99
 补偿率：无功90%
 分相补偿： 100%具备分相补偿能力
 安装方式：并联安装
 模块效率： 97%
 噪声： <65dB
 冷却方式：风冷
 工作温度： -10℃～+45℃
 储藏温度： -20℃～+65℃
 环境要求：室内安装，建议安装海拔高度不超过1000米，更高海拔可按GB/T
3859.2降容使用.
 工作模式：自动或手动
 接线方式：三相四线
 过载能力：自动限定到额定电流运行
 抗晃电能力：额定电压在±20%范围内
 通讯接口：远程RS485/RS232/以太网通讯功能可选，上位机通讯软件可选
 操作显示：液晶监控面板；运行参数设置；触摸按键操作；基本电能参数显
示。
 保护：电网过欠压、电网错缺相、设备过流、过热、直流母线过欠压、过载自动限流保护
 防护等级： IP20
4.5 混合动态滤波补偿装置（HKYYLB+HK-SVG)产品外观
5、产品优势
5.1 治理性能优势
HKYYLB+HK-SVG 相对于除了适用环境更广之外，在常规配电环境中使用时，也具有极其优良的性能，且其谐波+无功一体式的输出模式拥有更广的适用群体。
具体参考表 5-1。
表 5-1 混合动态滤波补偿装置（HKYYLB+HK-SVG)与相关产品比较
5.2 应用优势
混合动态滤波补偿装置不仅在治理性能上有不俗的表现，在技术特性及客户体验方面也有着显著的优势，
具体表现为以下几点：
（1）适用于任何电网系统阻抗，不会发生谐振；
（2）可根据负载使用变化随时增、减设备的容量（加、减模块数量即可，并对人机界面作相应参数设置）；
（3）每个模块单独安装散热单元，并可在柜体上加装散热风扇，散热效果良好，故障率低；
（4）多个模块之间虽有通讯连接，但各台的故障并不会相互影响其它模块继续工作（补偿容量会相应减小）；
（5）后期维护方便，可实现故障模块单独维修、更换；维护期间其它设备可持续工作；
（6）方便备货，生产周期短，即使是非常规要求产品亦能保证及时投入使用，确保客户经济利益；
（7）功能集成化，在一个触摸屏上选择无功补偿与有源滤波输出容量，一体化启停控制。
（8）适用场地紧张的地方，更节省空间。
（9）在条件相同的情况下，比较滤波，补偿分柜更具合理性。在某一台发生故障时，始终保持滤波，补偿工作。不至于滤波，补偿，某一功能缺失。

1.3 技术参数
表1-1 环境特性

环境特性

单位

HKYYLB+HK-SVG

噪音（1米）

dB

65db

海拨高度

m

<1500m，1500米以上按照GB/T3859.2降额使用

相对湿度

%

5％～95％，无凝露

工作温度

℃

-10～40

储存/运输温度

℃

-20～70

表1-2 HKYYLB+HK-SVG交流输入（市电）

电网参数

单位

HKYYLB+HK-SVG

额定交流输入线电压

Vac

400V

输入相电压范围

Vac

138V～265V

输入频率

Hz

50Hz/60Hz

输入频率范围

Hz

45Hz～63Hz

表1-3 整机效率和通风量

单位

HKYYLB+HK-SVG

整机效率

％

>97

通风量

L/sec

405

表1-4 HKYYLB+HK-SVG机械特

机械特性

单位

HKYYLB+HK-SVG

机械尺寸(W×D×H)

mm³

宽800*深800*深2200

重量

kg

重量（带外包装）

kg

颜色

N/A

覆铝锌板本色/黑色细砂纹

防护等级，IEC（60529）

N/A

IP20

序号

设备名称

型号规格

单位

数量

宽*高*深

1

三相四线有源滤波及无功发生器柜

HKYYLB-0.4-50A+HK-SVG-0.4-100Kvar/4L

台

1

800*2200*800mm

2

三相四线有源滤波及无功发生器柜

HK-SVG-0.4-200Kvar+HKYYLB-0.4-100A/4L

台

1

800*2200*800mm

3

三相四线有源滤波及无功发生器柜

HK-SVG-0.4-300Kvar+HKYYLB-0.4-150A/4L

台

1

800*2200*800mm

4

三相四线有源滤波及无功发生器柜

HK-SVG-0.4-400Kvar+HKYYLB-0.4-150A/4L

台

1

1200*2200*800mm

5

三相四线有源滤波及无功发生器柜

HK-SVG-0.4-500Kvar+HKYYLB-0.4-150A/4L

台

1

1200*2200*800mm

第二章系统安装

2.1安装尺寸说明
安装方式分两种，一种采用多机并联机架模式安装，一种采用单功率模块安装；
散热方式为智能风冷，散热风道前进风后出风，外形尺寸如图2-1所示：

2-1 HKYYLB+HK-SVG有源滤波及无功发生器装置安装尺寸图

2.2系统配线介绍
150 HKYYLB+HK-SVG功率模块需对三相功率线缆、N线缆、PE线、外部CT线缆进行配线和安装，总体框图见图2-2。

图2-2 HKYYLB+HK-SVG单功率模块配线/安装框图
2.3配电接口和线径选型
用户现场接线时只需要对设备固定接线端按功率要求选择合适的线缆进行配线即可，各个端子接线如图2-3。HKYYLB+HK-SVG A/B/C/N/PE功率线线径选取可参考我公司推荐的选型表2-1。

图2-3 HKYYLB+HK-SVG单功率模块配线图

产品型号	HKYYLB+HK-SVG
功率线缆	A/B/C/ mm²，N/ PE mm²/ mm² ；
CT线缆	15m以下：RVVSP 2×2.5 mm²；15m-30m：RVVSP 2×4 mm²； 30m以上：请联系我司工程师。
CT变比范围	150/5~10000/5；
空开额定电流	A；
备注	如对线缆温度有要求，则需加大线缆的规格；

HKYYLB+HK-SVG外部接线端主要有：
 Input A – 400V A相输入接线端对应黄颜色电缆；
 Input B – 400V B相输入接线端对应绿颜色电缆；
 Input C – 400V C相输入接线端对应红颜色电缆；
 N –中线接入点
 PE – 系统接地端，因系统外壳为金属壳，为防止发生危害人身安全事故，在系统开机前一定要通过此端子与大地相连接；
 CT接线端子排从外部接入最大允许电流为5A。
注意：大监控是多机并接时外部使用的集成监控，EPO，485接线端子为多机并接时集中监控的通讯线，通讯线推荐使用屏蔽线，连接后台推荐USB转485转换器，拨码开关为监控识别各机器提供地址开关，用于监控各个模块的工作状态，而单机模块运行时不会用到这些端口。
2.4电流互感器选取
2.4.1电流互感器精度要求
电流互感器为HKYYLB+HK-SVG重要外置部件之一，在正常工作中对系统补偿精度起到关键性作用，外接电流互感器的精度要求在0.2级（闭口式）或0.5级（开口式）以上，若选用更低的精度，系统补偿精度将受到一定影响。
2.4.2电流互感器变比选择
外接CT的变比最小允许为150:5，最大允许为10000:5，在这两个档的中间可以根据实际使用的CT进行变比相应设置，适应度相对较广。选择CT变比时，最好能根据实际负载的电流大小来进行相应的选择，一般选择运行过程中电流最大值的1.5倍，并留适当余量。从而使配置后HKYYLB+HK-SVG可以更高精度进行谐波治理，使客户端达到更理想的治理效果。如：客户端负载电流最大为1000A，为确保测量的精度，最佳选择1500:5～2000：5范围档位。
注意：电流互感器作为选配件，可以选择开口或闭口类型，其中开口CT的安装较为方便，闭口CT安装则必须在客户端停电的情况下进行安装。在选则CT时，一定要注意CT的变比是HKYYLB+HK-SVG允许的变比，开机前须检查系统设置外接CT变比值与实际的CT变比值是否保持一致。
2.4.3电流互感器接法
CT电缆在HKYYLB+HK-SVG系统中，做为选配件模式出厂。CT电缆均应选择，黄+黑、绿+黑、红+黑3组屏蔽双绞线线缆；每组线缆由2条电缆组成，两两分别绞在一起共同构成CT的电缆。在连接安装外接CT时，我们规定其中的黄色绞线接A相，绿色绞线接B相，红色绞线接C相。以黄色绞线为例，黄色线接在外接CT1的S1端，黑色线接在CT1的S2端,确保CT穿心的电流方向一致，否则达不到补偿效果。图2-4为CT及信号接口示意图。CT电缆的规格选择主要是根据线缆的长度来决定的，详见表2-1。

图2-4 外部CT端子排接口

2.4.4并机系统
多个功率模块并机时，485+和485-都要分别并联起来，同时GND_EPO也要在并机模块间连接起来，在多台并机时在最上面一台机和最下面一台机的485+和485-之间要串接一个120欧姆的电阻。
集中监控只需要把大监控与图2-4中的监控接口连接即可。
EPO连接方法有两种：
一种是采用我司的大监控系统，此时只需要把急停按钮与大监控上的急停按钮接口连起来，然后把多台并机的模块的EPO_A和END_EPO分别连接起来。
另一种是不采用大监控系统，此时客户只需要把急停按钮与图2-5中的EPO_A与EPO_B连接起来即可实现急停的功能。
并机时要通过图2-4中拔码开关设置各并机模块的机号，拨码开关为4位，而拨码开关有效位是1～3位，4位为生产厂家预留。
拨码开关与机号之间的关系用二进制表示，如下表2-2所示：（“1”代表“on”，“0”代表“off”）。
表2-2 拨码开关说明

CT2	CT1	CT0	机号
0	0	0	1
0	0	1	2
0	1	0	3
0	1	1	4
1	0	0	5
1	0	1	6
1	1	0	7
1	1	1	8

第三章监控模块介绍

HKYYLB+HK-SVGF监控模块LCD触摸彩色液晶屏，控制操作简单直观，主界面图如下图3-1所示，系统运行中若2分钟无告警，系统进入图3-3显示界面。

图3-1 HKYYLB+HK-SVG控制显示面板

图3-2 HKYYLB+HK-SVG缺省设置界面

液晶面板上具体功能键根据上面显示内容确定，具体界面信息请参见表3-1系统信息窗项目描述及表3-2菜单窗和数据窗项目描述。
注意：各项设置由产品工程师或经培训的专业人员通过LCD界面按键进行操作。

表3-1 HKYYLB+HK-SVG系统信息窗项目描述

显示内容	释义
	HKYYLB+HK-SVG系列名称
2010-12-01	当前日期（格式：年-月-日）
09:00:00	当前时间（格式：24小时，时:分:秒）
正常、待机、故障	绿灯：HKYYLB+HK-SVG运行正常或处于待机；红灯：HKYYLB+HK-SVG故障

表3-2 HKYYLB+HK-SVG菜单窗和数据窗项目描述

菜单名称	菜单项目								释义
电压信息	三相电压有效值			电压（V）					相电压
				频率（Hz）					频率
				THDU（%）					电网电压总谐波畸变率
	A/B/C相电压波形								各相电压波形
电流信息	负载电流	负载电流（A）							负载相电流
电流信息		功率因数							负载侧的功率因数
		THDI（%）							负载相电流的THDI
		A/B/C相负载电流波形							负载相电流波形
	补偿电流	补偿电流有效值				补偿电流（A）			系统补偿相电流
		补偿电流有效值				负载率（%）			系统目前输出的补偿电流占系统额定输出电流的比值
		A/B/C相补偿电流波形							补偿相电流波形
	电网电流	电网电流有效值				电网电流（A）			电网相电流
						功率因数			电网侧的功率因数
						THDI（%）			电网相电流THDI
		A/B/C相电网电流波形							电网相电流波形
谐波分析	三相电压电流畸变率			电网THDI（%）					电网相电流THDI
				负载THDI（%）					负载相电流的THDI
				THDU（%）					电网电压总谐波畸变率
	A/B/C相柱状图						负载侧和电网侧的THDI及其柱状图
温度信息	温度1、温度2、温度3							A、B、C三相逆变器温度显示
温度信息	温度4、温度5、温度6							电感板局部温度显示
系统设置	系统参数设置		工作模式设置					补偿谐波、谐波加无功、谐波加不平衡负载、自老化模式（客户勿选）
			CT变比设置					设置外接CT变比，如600:5等
			CT位置设置					可选择源侧或负载侧
			外置变压器设置					可输入外置变压器变比
			谐波补偿设置					智能补偿、逐次补偿模式或全补偿模式
			单次谐波设置					可指定2-50次内的任意次数谐波补偿
			从机数量					可设置从机台数
			并机容量设置					25A-1500A内的特定容量
			开机模式设置					手动或自动开机模式
	系统显示设置		LCD亮度设置						调节LCD亮度
			时间设置						设置时间
			日期设置						设置日期
			语言设置						提供中文和英文两种语言可选
	通信参数设置		后台通信地址						监控地址
			后台通信波特率						载波单位时间内变化的次数
			后台通讯协议						ModBus或电总协议
			IP地址						与电脑上IP地址设置相同
			网关IP						与电脑上网管IP地址设置相同
			子网掩码						与电脑上子网掩码地址设置相同
告警信息	当前告警信息				当前告警信息序号、告警名称、告警发生时间
告警信息	历史告警信息				告警信息序号、名称、发生时间、结束时间
开机关机	开机								进入界面确认开机
	关机								进入界面确认关机
	清除故障								机器出现告警复位

3.1上电步骤
机器固定后，请确认HKYYLB+HK-SVG的电气连接是否完成，检查系统电气连接状况无误后上电。
1. 确认所有输入配电开关彻底断开。在这些开关处贴警告标识，以防他人对开关进行操作。
2. 确认三相电接线端子连接正确，电流互感器接线与各相相对应，以及各接线处符合安装标准以防发生触电危险。
3. 将保护地及其它必要的接地电缆连接到系统设备的接地点PE,以防机壳带电发生危险。
3.1.1开机步骤
HKYYLB+HK-SVG系统上电检查完毕后，工程师调试正常，执行开机。
1、闭合市电与系统间断路器开关。
2、正常上电后，若之前系统设为“自动开机”，则当满足开机条件后，系统自行发送开机命令，系统启动；若系统设为“手动开机”，上电后一段时间（上电后系统电压建立需一定时间），用户通过在LCD开关机界面中点击开机图标发送开机命令，系统启动。
3.1.2关机步骤
关机方式有两种，
1、直接断开HKYYLB+HK-SVG系统与电网间断路器开关，即完全关机模式，关机后系统内不带电，可进行系统相关维修维护工作。
2、进入LCD开关机界面，点击关机键，模块关机，此模式只关闭系统中功率器件运行，但系统母线、辅助电源带电，相关控制系统处于待命状态。此模式下禁止进行模块维修、打开机柜等操作。
3.1.3自动开机
HKYYLB+HK-SVG系统开机模式有两种，即手动和自动模式，这两种模式可通过LCD监控或后台进行设置。
3.2故障信息描述

表3-3 HKYYLB+HK-SVG系统监控参数设置故障描述

故障类型	故障译码	描述
逆变器短路故障	0X01	IGBT电流过大引起告警；如桥臂短路。
辅助电源故障	0X03	辅助电源电压低于设定值，辅助电源故障持续8us，CPLD封锁IGBT触发脉冲。
逆变器过温	0X06	逆变器基板温度超过100度，逆变器停止运行。
CT变比设置故障	0X07	电流大于外接CT的1.5倍额定电流，CT相序接反
逆变器过载故障	0X08	输出电流大于150%额定电流
系统故障	0X09	直流母线电压出现异常
本机容量读取故障	0X10	本机容量不等于145A
EP0故障	0X11	上报EPO故障
输入频率异常	0X0A	交流输入的频率不在45Hz~65Hz范围内。
输入电压异常	0X0B	输入相电压不在138V～265V内。
软件版本故障	0X0D	DSP软件和CPLD软件不匹配。
监控参数设置故障	0X0F	1）CT源测，且并机容量大于单机容量2）本机容量大于并机容量3）本机容量不等于145A 4）输入电压等级不等于380V
控制器参数设置故障	0X0E	向control芯片设置参数失败
CT零点校准失败	0X13	CT零点校准时零点偏差大于4%
逆变器过流	0X14	开机不补偿连续捕捉到逐波限流沿关机告警
母线差异常	0X12	第一次上电开机时检测母线差大于80V（一般会在四线制机器没有接N线会出现）

3.3故障处理

故障分类：
1.错误使用导致，如CT线反接、功率线相序接错或参数设置错误等，此类故障在开机调试过程通过观察数据可发现，如治理效果差、无告警信息请与产品工程师联系；
2.液晶屏显示告警信息，请直接与产品工程师联系；
3.上电机器没反应，请直接与产品工程师联系。

混合动态滤波补偿装置（HKYYLB+HK-SVG）集电能监测、设备保护、通讯功能于一体，且具有强大的无功补偿和谐波治理能力，可完美应对各种无功补偿和谐波治理需求的场合。其治理效果一则加强了电网的输配电能力，降低损耗；二则避免了用户因功率因数不足而被罚款，为用户带来了极大的经济效益；三则提高了电网的电能质量，消除系统谐波，保障了用电设备的工作精度和使用寿命。由此可见，混合动态滤波补偿装置的使用对供用电双方都有益，既提高了电能质量,保证了设备运行性能和寿命，又创造了经济效益，实现了双方的共赢。


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