TDK电子

PQvar

用于更高能效和负载平衡的静态无功发生器 (SVG)

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多年来,TDK 一直为功率因数校正 (PFC) 和电能质量解决方案 (PQS) 提供全面的关键组件。 工业和基础设施的快速发展导致电力电子负载的使用增加,这需要高度动态的响应时间来进行无功功率补偿。 传统的仅使用无源元件的无功补偿不能完全满足这些条件,尤其是在无功功率需求快速变化的情况下。

爱普科斯静态无功发生器 (SVG) PQvar系列利用三电平逆变器拓扑对无功功率要求提供实时响应。


概述

PQvar是一种新型功率因数校正 (PFC) 和负载平衡解决方案。模块化设计和紧凑型结构使其成为工业电网和大型商业建筑的主动式无级功率因数校正和负载平衡应用的理想解决方案。与传统的无功PFC系统相比,PQvar全响应时间<15 ms,快速响应时间<50 µs。该设备可主动补偿感性和容性负载,且可将功率因数提高到0.99及以上。

采用高端的混合控制器 (AMC),PQvar可与传统的无源低压无功补偿系统相结合。PQvar还可可用于中压系统,包括额定电压为6 kV、10 kV和35kv的型号,这些型号的无功输出范围为2000 kvar至12,000 kvar。所有模块均可应用于中性点接地/不接地的三相电网中。根据客户对输出容量和尺寸的要求,模块可设计为配电柜内安装的滑轨装置、壁挂系统(低压)或控制柜系统(中压)。


 Pic PQvar Chart Overview_1

使用PQvar系列SVG 实现无功功率补偿

 Pic PQvar Chart Overview_2

三相三线制和三相四线制的PQvar系列SVG 负载平衡

3P3W(三相三线制)PQvar系列可平衡不同相位之间的负载电流,3P4W(三相四线制)系列还能减少中性线的电流。因此,在对无功功率有着特殊要求的负载不平衡应用中,PQvar解决方案的使用效果非常理想,例如农网配电线路,或各种不同的工业应用。


PQVar 概览

特点

  • 补偿感性和容性无功功率
  • 主动负载均衡
  • 电压:240 … 690 V
  • 每个模块的无功功率范围:30 … 200 kvar
  • 每个面板的滤波器功率:高达 800 kvar

典型应用

需要快速无功补偿的应用,例如:

  • 数据中心、UPS 系统
  • 绿色发电系统
  • 工业生产机器
  • 办公楼和购物中心

主要好处

成本

  • 提高功率因数,从而降低成本

电气特性

  • 快速响应时间 < 15 ms
  • 动态反应时间小于 50 µs

安全性

  • 高安全性和可靠性
  • 集成过载、过压和欠压保护

技术数据

技术数据和规格
额定电压(范围)

200 V
(173 ... 263 V)

400 V
(228 ... 456 V)

480 V
(384 ... 552 V)

600 V
(420 ... 690 V)

690 V
(480 ... 790 V)

单个模块容量(kvar)

30, 60, 120

30, 50, 100, 200

40, 80

50, 100

60, 120

主电源频率50/60Hz (范围:45 ... 65 Hz)
平行操作

< 15 ms

总体效率

> 97%

电网结构

3P3W / 3P4W

电流互感器

150/5 ... 10 000/5

电路拓扑结构

33级 level

冷却模式智能空气冷却。110升/秒至500升/秒,取决于不同的型号
目标功率因数可从-1 ... 调整 +1
机柜安装落地式安装,壁挂式安装
通信端口RS485, CAN, 和网络端口
通信协议Modbus和PMBus
噪声水平< 65 dB (取决于型号)
保护功能过压、欠压、短路、逆变桥发明、过补偿
操作温度-10 ... +40(更高的温度有降额)。
相对湿度5 ... 95%,不凝结
保护等级

IP20 (其他IP等级可定制)P20 (other IP classes are customizable)

面板颜色RAL7035浅灰色
海拔高度1500米,每100米加1%的降额
电磁兼容性要求

EN 6100_6_2(2005) / EN55011, GROUP1, CLASS A IEC 61000_6_2 (1999) / CISPR11, CROUP1, CLASS A

符合标准

EN 50178:1997 / IEC 50178:1997, EN 50091-3 / IEC 62040-3 / AS 62040-3(VFI SS 111)


补偿

快速响应

 Pic PQvar Chart Compensation_1

极速无功功率补偿,通过接通PQvar系列SVG产品快速达到目标功率因数

精确补偿

 Pic PQvar Chart Compensation_2

PQvar系列SVG 产品能精确识别系统的无功功率需求,从而输出幅值相同、相位相反的无功电流,从而实现完美的无功补偿效果。

实时跟踪

 Pic PQvar Chart Compensation_3

如果系统的无功电流不断变化,PQvar系列SVG 产品还能生成动态的实时补偿电流,以适应不断变化的电力系统需求。

反向和重叠

 Pic PQvar Chart Compensation_4

经由PQvar系列SVG 产品产生的反向电流波形与电力系统的无功电流波形相互重叠。

高性能

  • 无功补偿因数cos ϕ = 0.99
  • 平衡相间负载
  • 全感性和容性电流。

快速补偿响应

  • 实时补偿,稳态响应时间<15 ms
  • 即时负载变化响应时间<50 μs
  • 精确的功率因数校正,不会出现过补偿和欠补偿现象,不会导致系统出现谐振的情况。
  • 当系统电压下降时,输出容量不会受到任何影响,仍为额定容量。

模块化设计方案

PQvar系列SVG 采用单一的模块化配电系统。

  • 单模块的最大额定容量为200 kvar
  • 配电柜可专门定制,其最大输出容量可达800 kvar
  • 易于操作、维护和运输

不同组合

  • PQvar系列SVG
  • 带电容器组的PQvar系列SVG
  • 带AHF(无功功率和谐波补偿)功能的PQvar系列SVG

混合无功补偿

采用高端混合控制器(AMC),PQvar系统可与传统的无源低压补偿系统相结合。

高级多控制器 (AMC)

PQvar系列SVG +离散补偿(SVG模块 + LC无功补偿)

 Pic PQvar Chart Hybrid PFC_1

SVG+电容电抗器组混合补偿工作原理

传统电容补偿和SVG+电容混合补偿性能比较

 Pic PQvar Chart Hybrid PFC_2


 

技术数据

混合PFC解决方案 –高端混合控制器(AMC)同时控制PQvar SVG和传统的PFC电容电抗组

工作电压

24 V DC

补偿性能

目标功率因数

–1 … +1

无功补偿率

> 99%(目标功率因数为1)

响应时间

< 15 ms

快速响应时间

< 50 μs

电容器开关性能

补偿方式

三相/分相/混合补偿

电容编码方式

可选

电容器投切方式

层叠式/普通/循环/单片式

投切方式

自动/手动

外部端口

1号RS485端口

与SVG模块通信

2号RS485端口

外部通信端口

网络端口

外部通信端口

USB端口

代码升级端口

温度检测

系统工作温度或环境温度

风扇控制干触点

控制SVC冷却风扇

报警指示器干触点

预留外部报警指示器

控制输出 - 接触级

控制输出,最多18个
触点支持以下容量:120 V AC / 10 A, 220 V AC / 8 A, 400 V AC / 3 A, 110 V DC / 0.2 A, 60 V DC / 0.6 A, 24 V DC / 5 A
电平信号:12 V DC / 30 mA

预留干触点

一个输入/一个输出

通信协议

Modbus

保护功能

欠压、过压、低频、高频、缺相、高谐波电压、SVG过载、SVG过热

显示

7英寸触摸屏

安装要求

功耗

< 25 W

防护等级

前置面板为IP41,后置面板为IP20

工作环境

环境温度

–20 … +60 °C

海拔高度

≤ 2500 m

湿度

≤ 95%

储存温度

–40 … +70 °C

CT比

150/5 … 10000/5


获取数据表和检索

PDF 产品 补偿容量(Kvar) 入力電圧 (V) 系统输入/相位数量 型号
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PQvar Static Var Generator 18 - 480 --- 3P3W,  3P4W PQSF6060V215 - PQSW9250V444

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  • PFC电容器安装和维护说明B25667C/B25669/B25673/B25674/B25675/B32344E
  • PFC电容器安装和维护说明, MKV功率因数校正电容器B25836
  • PFC电容器安装和维护说明, PhiCap功率因数校正电容器B32340, B32343
  • PFC电容器安装和维护说明, PoleCap功率因数校正电容器B25671*
  • PFC DeltaCap安装和维护指导
  • 电容接触器的安装及维护指南
  • 晶闸管模块的安装及保维修指南 TSM-LC系列B44066T
  • 晶闸管模块的安装及维修指南 TSM-HV系列 B44066T
  • VIP-3-TP: Intelligent coupling of three compensation systems, Application and Manual
  • 技术报告: 无工补偿控制器BR6000系列的不同连接方法
  • 应用指导
  • 应用
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  • General technical information
  • 电力电子电容器的热学设计
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