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梅芬(上海)电气有限公司

CLKT晶闸管投切开关

由于无功补偿挂接在电网上主要是通过自动投入和切除电力电容器来达到补偿效果,因此,控制电容器投切的开关元件性能对整个装置的质量和稳定性起着非常关键的作用。

1、概述

由于无功补偿挂接在电网上主要是通过自动投入和切除电力电容器来达到补偿效果,因此,控制电容器投切的开关元件性能对整个装置的质量和稳定性起着非常关键的作用。传统式的无功补偿装置采用电磁接触器作为分合的控制,由于接触器的性能限制,加上电容器本身的安全放电时间要求,是无法满足现代科技日新月异的负载变动速率的。

CLKT 采用了现代科技结晶,具有快速投切能力的晶闸管(thyrister), 搭配先进的过零投入,CLKT 精密控制单元作用于电容器模块的投切,可提供使用者一个令人满意的实时(real time)无功补偿性能, 是改善用电系统负荷的功率因数以及谐波治理的有效方案,在无功补偿实际应用中,可将可控硅开关模块用在TSC 低压无功补偿以替代接触器,这样,就可以在开关电压过零时投入补偿电容量,从而避免了冲击电流的产生和瞬间电网电压的波动。

CLKT 晶闸管开关操作时没有噪声,没有机械摩损,并且具有实际上无暂态过程的优点。控制信号可以从负荷直接传送到电容器组,具有最小的延时来改善功率因数。在快速负荷中,采用晶闸管快速开关,以对负荷实现实时动态快速投切,改善功率因数,降低网损,抑制电压波动,提高电能质量并无浪涌、无暂态电流,延长电容器使用寿命并保护系统可靠安全运行,晶闸管控制系统使所有段的电容器组投入或切除的最短时间仅为一个周波。

2、技术特点

CLKT 晶闸管电子无触点开关不但具有过零投切涌流小、无过电压等优点,而且可以解决工作时的散热问题,它没有机械磨损,操作时没有噪音。在实际工作中,其操作寿命几乎是无限的,可以频繁投切,而且投切时刻可以精确控制,因此,能实现无过渡过程的平稳投入和切除,其动态响应时间仅为1 ~ 20ms,可以应对变化很大的负荷,如起重机、电梯、轧机和焊机,进行迅速的功率因数补偿,也减少了接触器易
于磨损而带来的维护和更换工作量,因而是电容投切比较理想的开关。

特点

●过零动态投切,响应速度1 ~ 20ms
●内置过温保护
●集成一体化,休积小,安装简便
●全浇铸结构,坚固耐用
●内置冷却系统,自动控制启停
●使用寿命15 年以上
●适合各种柜体安装

优势:高效节能、优化电能、优化设备加工精度、运行安全可靠

(1) 快速跟踪补偿负荷无功电流,随时保持最佳状态。
(2) 降低线损和变压器损耗,实现无功功率实时平衡。
(3) 滤除谐波,改善电压波形的畸变
(4) 提升电能运行水平,有效避免电网低谷负荷时无功过剩引起的电压过高现象。
(5) 改善冲击负荷所引起的电流冲击,有效抑制电压波动和电压闪变。
(6) 提高机加工精度和焊接质量。
(7) 改善电动机起动性能,缩短起动时间。
(8) 减少了配变电变压器和配电线路中的负荷电流,提高了承载率。

(9)、无合闸涡流, 无拉闸过电流, 无火花, 无噪音。
(10) 可在频率快速波动的负荷中长期稳定运行, 设备正常运行无需人员值守。

3、晶闸管投切开关与传统接触器的比较

1)接触器开关模块

交流接触器的通用性强、价格低,但在用于电容器投切时会产生很大的浪涌和脉冲过电压,有时可能导致绝缘击穿或接触器触头烧损,容易造成接触器损坏,从而影响补偿装置的使用。电容投切专用接触器是在普通交流接触器的主触头上加装了限流阻抗器件,这种改进在电容器投切不频繁时能起到一定作用,但其抑制电容器涌流的效果并不理想。当电流较大时,其限流电阻和主触头也常被烧损,特别是在无功负荷波动大和电容器投切频繁的情况下,实际使用寿命往往仅为一年左右。因此,这种专用接触器只适用
于负荷基本平稳、三相电压基本平衡的理想工作条件。

2)晶闸管开关模块

可控硅电子开关充分利用了电压过零触发、电流过零切除、开关无触点、响应速度快等晶闸管特性,可使电容上的电压从零快速上升到额定工作电压。而在断开时,可控硅上的电流过零切除.可实现电容器投入无涌流、切除无过压、投切无电弧的快速动态补偿功能,故能较好地解决电容器投切时产生的暂态冲击问题。

3)无功补偿装置的晶闸管投切开关与传统接触器的对比

CLKD晶闸管投切开关 传统接触器投切开关
无浪涌的开关——电子开关投切防止传统接触器投切的电容补偿带来的浪涌,过零投入 浪涌——接触器投切的补偿引起很大的浪涌电流和电压
固体开关,无触点 机械触点切合
无电火花 有电火花
对变化负荷,冲击负荷及闪变负荷完全补偿 不能对变化负荷、冲击负荷及闪变负荷补偿
对环境要求低,耐灰尘、潮湿能力强 对环境要求高,怕灰尘、潮湿、高原适应性差
安全可靠性高,不会起火爆炸 安全性差,易发生爆炸起火事故
无过电压、过电流、不污染电源 有过电压、过电流、污染电源
无触点,不存在触点烧结,使用寿命15 年以上 触点易烧结、寿命短,使用寿命1-3 年
高速补偿性能,动作时间短, 1~20ms  补偿慢,动作时间长
能分相补偿、消除三相不平衡 不能分相补偿
补偿后波动小、电压稳定、功率因数接近1 补偿后波动大,电压不稳,一般不敢补偿到接近1 的功率因数
重复投切电容不需要放电,无功始终受控 电容器切除后再次投入时需放电几分钟,这期间补偿不起作用,无功失控。
切离时无暂态电流

4)技术参数
组成元件:晶闸管模块,精密的快速智能化控制器,防爆电容器,滤波电抗器
额定电压:230V-690V,50/60Hz
保护等级:IP20
额定功率:5kvar-100kvar, 可选择串接14% 电抗率的电抗
温度范围:-40℃~55℃
过载能力:1.5 倍 In 下60s。
海拔:<4000M
湿度:95% 相对湿度下
使用场所:任何场所,防尘防潮
依据标准:IEC60831-1+2,IEC146,VDE05550/0532,IEC60439,IEC146
安全特性:干式技术,全浇注结构,系统一体化
单级最大容量:60kvar.

4、CLKT 晶闸管投切开关设备型号表

■230V-690V

型号 系统电压 输出功率 报警输出 用途
CLKT25 480  25Kvar 实时动态投切
CLKT30 480  30Kvar 实时动态投切
CLKT50 480  50Kvar 实时动态投切
CLKT60 480  60Kvar 实时动态投切