2019施耐德电能质量解决方案
施耐德电气无功功率补偿方案
施耐德电气无功功率补偿系统成套厂应用随着用户节能意识的增强，和对电能质量问题的日益关注，无功功率补偿设备成为越来越重要的电气设备。
作为低压配电柜中结构比较复杂的无功功率补偿电容柜，不仅需要成套厂具有丰富的安装经验，而且不同厂家对产品的选型和安装的要求也存在差异。
错误的选型或安装可能影响产品性能，更有发生电气事故的风险。
本文专门针对电气成套厂客户，介绍施耐德电气无功功率补偿系统的选型和安装，帮助成套厂客户为用户提供优质可靠的无功功率补偿柜。
1施耐德电气无功功率补偿方案及产品选型无功功率补偿产品的选型一般分为补偿容量选择，补偿类型选择，保护元器件选型和电容控制器选型。
1.1补偿容量选择一般情况下电气设计图纸标有补偿柜的总容量，如果电气设计图未标出补偿容量，成套厂可根据变压器容量的20%～40%选择无功补偿柜容量。
1.2补偿类型选择无功补偿柜补偿类型的选择是最终要的环节，选型正确与否直接影响补偿柜的效率和可靠性。
补偿类型的关键选型依据是系统的谐波污染程度，由于配电系统中非线性负载越来越多的被使用，其带来的谐波污染问题日益严重，而无功补偿电容器是配电设备中受谐波危害最大的设备之一，谐波不仅会造成电容器过载，乏值降低，缩短使用寿命，还可能造成电网谐振，发生严重的电气事故，另外，不正确的补偿类型选择还会造成谐波放大，进一步加剧配电网谐波污染程度。
因此，必须根据谐波污染程度选择正确的无功补偿类型。
1.2.1施耐德电气补偿类型选型方法首先将配电系统进行简化，将系统简化为变压器(容量Sn)，所有非线性负载总容量(容量Gh)，将Gh/Sn的比值，即非线性负载占系统容量的比例作为补偿类型的选型依据(见图1)：当Gh/Sn<15%时，表示系统谐波污染程度较轻，推荐补偿类型为标准型无功功率补偿。
标准型无功功率补偿方案采用标准电压等级的纯电容器，例如，400V配电系统采用415V的电容器。
当15%K=(Vn/Vr)2Vn：电网电压等级Vr：电容器标准电压等级例如：一台480V，68kvar电容器相当于一台400V，47kvar的电容器68kvar×(400/480)2=47kvar当Gh/Sn>25%时，表示系统谐波污染程度严重，推荐补偿类型为调谐型无功功率补偿。
施耐德VCK组合方案.
VCK 组合方案无功功率补偿方案
由于更高的电流供应，配 电网络中无功电能的循环 会导致： p 变压器过载 p 更高的供电电缆温升 p 更多的电能流失 p 更大的电压降 p 更高的能源消耗和成本 p 更少的有功功率分配
Varlogic 控制器
• 产品特点
– 自动跟踪负载变化，智能投切电容器 – 强大的故障报警功能
– 直观的显示和丰富测量功能
– 可选的RS485/Modbus通讯功能
NR6控制器
NR12控制器
NRC12控制器＋通讯模块
VCK 组合方案无功功率补偿方案
正是由于这些原因，在负荷层面产生无功能源来避免不必要的网络电流循环， 这就是所谓的“功率因数校正”。 通过电容器的连接可以得到这种校正，电容器能够补偿被负载（如：发电机） 所消耗的无功能量。
其结果就是视在功率降低，功率因数提高。
上图标注 VCK-12.5-5.7% VCK-25-5.7% VCK-50-5.7% VCK-100-5.7%
VCK 标注
• 无功补偿的总容量 • 抑制5次及以上的谐波
– VCK-300Kvar-7%
7% 电抗器 工业项 目（主要上图方式）
• 抑制3次及以上的谐波 – VCK-300Kvar-14% 14%电抗器 建筑类项 目
总容量
300Kvar
VCK上图标注
无功柜主元件
VarLogic
控制器
• 电抗器（调谐频率或电 抗率） • 每步电容器（容量和型 号）
•
电抗器
NR6/ NR12/ NRC12
电容器
总容量
300Kvar
施耐德数据中心解决方案介绍
•可靠性
•第四代设计，被广泛认可的性能
•实用性
•热插拔的电池更换，确保负载的持续正常运行
•可管理性
•行业领导地位的软件PowerChute Business Edition-提供部门及的管理
现今超过三干万的装机量-你可以信任的设备
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高性能、高效率■高可用性的主流大功率UPS电源。输入电压范围250-470V。效率95%f
2.按照输入输出电压分类：单相UPS,三相UPS
3.按照安装方式分类：塔式，机架式。
4.按照技术分类：后备，在线互动式，双变换在 线式，Delta变换式。
5.按照结构分：模块化UPS,固定功率UPS,类模 块化UPS
6•固定功率在线式分类：工频机，IGBT整流器+传 统逆变器（过渡技术），高频机
UPS
209时自动提升7.5%
Galaxy 5500 20/30/40/60/80/100/120kVA
1.全球第一台高频机。采用第5代六模块集 成IGBT功率器件,无输出逆变升压变压 器。
2.高性能.高效率.高可用性的主流中功 率UPS电源。效率95%f输ATHDR3%f
高配置。大屏幕中文显示器,主旁路输 入、维护.输出开关齐全，网卡，交直 流电容、风机.电池寿命监测。
施耐德新PQM电能质量管理-VarplusCanSDuty电容器-无功功
PQM电能质量管理VarplusCan SDuty电容器无功功率补偿系统产品目录施耐德电气善用其效 尽享其能施耐德电气在中国1987年，施耐德电气在天津成立第一家合资工厂梅兰日兰，将断路器技术带到中国，取代传统保险丝，使得中国用户用电安全性大为增强，并为断路器标准的建立作出了卓越的贡献。
90年代初，施耐德电气旗下品牌奇胜率先将开关面板带入中国，结束了中国使用灯绳开关的时代。
施耐德电气的高额投资有力地支持了中国的经济建设，并为中国客户提供了先进的产品支持和完善的技术服务，中低压电器、变频器、接触器等工业产品大量运用在中国国内的经济建设中，促进了中国工业化的进程。
目前，施耐德电气在中国共建立了53个办事处，28家工厂，7个物流中心，1个研修学院，3个研发中心，1个实验室，700多家分销商和遍布全国的销售网络。
施耐德电气中国目前员工数近28,000人。
通过与合作伙伴以及大量经销商的合作，施耐德电气为中国创造了成千上万个就业机会。
施耐德电气 能效管理平台全球能效管理专家施耐德电气为世界100多个国家提供整体解决方案，其中在能源与基础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在住宅应用领域也拥有强大的市场能力。
致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源，施耐德电气2011年的销售额为224亿欧元，拥有超过130,000名员工。
施耐德电气助您——善用其效，尽享其能！凭借其对五大市场的深刻了解、对集团客户的悉心关爱，以及在能效管理领域的丰富经验，施耐德电气从一个优秀的产品和设备供应商逐步成长为整体解决方案提供商。
今年，施耐德电气首次集成其在建筑楼宇、IT 、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专业技术和经验，将其高质量的产品和解决方案融合在一个统一的架构下，通过标准的界面为各行业客户提供一个开放、透明、节能、高效的能效管理平台，为企业客户节省高达30％的投资成本和运营成本。
目录功率因数校正指南3 VarplusCan SDuty低压电容器13 Varlogic NR 功率因数控制器21 DR 调谐电抗器29功率因数校正指南为什么需要无功电能管理？4确定补偿的方法6带调谐电抗器的无功补偿方案10额定电压和额定电流11无功电能管理的原理所有交流电网消耗两种类型的功率：有功功率（kW ）和无功功率（kvar ）：p 有功功率 P (kW) 是实际传输给电力负荷的能量，电力的有功功率转化为机械动力、热和光，如：电机、灯具、加热器和电脑等 - -p 无功功率Q (kvar) 仅用驱动设备的磁场，实现电场与磁场的转换。
施耐德电气节能增效解决方案
客户的需求
• 可视化的能源管理 • 持续的监测和管理 • 定制化的能效管理平台
我们的解决方案
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灵活的商务模式
施耐德电气在项目中采用灵活的商务模式，帮助客户获得最大收益。目前，施耐德电气已经在能源、 工业、市政、建筑领域成功实施合同能源管理项目，通过与第三方商业资本合作，为用能单位提供融 资支持。
在致力于使能源应用更加安全、可靠、经济、高效和环保的同时，施耐德 电气的解决方案能够为能源与基础设施、工业、数据中心与网络、楼宇和
住宅五大市场的客户提高能效高达 30%。
作为全球能效管理专家，施耐德电气的节能增效解决方案覆盖五大市场， 即基础设施、工业、数据中心、建筑和民用住宅，这五大市场的能耗占据
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Energy Efficiency Solution 节能增效解决方案
数字化能效管理
企业在实施节能改造后，由于没有切实可行的用能管理制度和持续有效的控制系统，节能效果会逐步下 降。施耐德电气能效管理平台对能源使用实施自动化控制、可视化管理，实施实时监测，帮助企业建立高 质量的、可扩展的能源管理系统体系，为企业应对发展挑战、环保挑战、建立数字化管理奠定良好基础。
市政
> 供热 > 供水 > 水处理
施耐德电气智能化弱电解决方案
能源管理Energy Management > 电表Meters & Sub-meters > 能量表Heat/Cooling Meters
易于维护和扩展Easy Maintenance &
Scalability > 组件化设计Component Based > 热插拔，随时扩展 Plug in with
管线
高/中压配电 HV-MV
低压配电 LV-BBT
灯光控制 L\C
施耐德电气酒店行业 解决方案
楼宇管理 iBMS
楼控BMS
消防
第三方
客房管理 GRMS
客房服务
房间控制
影音娱乐
安防门禁
暖通空调 3rd Party Chillers/Boilers
数据中心
网络 Network
不间断电源 UPS
施耐德电气核心智能解决方案
Valves
Connected / Smart Panel Systems
Smart Panel ACB / MCB Remote softwares
Power factor Energy &
Energy
correction Power Meters* servers &
gateways*
Industrial & Critical
养及改造服务)
C ECS (智能照明及房控)
• PTLRC(C-bus, KNX, Ezinstall3 及 可视对讲，占用传感器等)
E
B
D Security（安防视频）
• BDPRS (摄像机、矩阵、后端系统 平台，附件等)
Schneider Electric - China Operations
施耐德 解决方案
施耐德解决方案
《施耐德解决方案：智能化系统提升能效与安全》
施耐德电气公司是一家全球领先的数字化转型和能效管理解决方案供应商，为客户提供可持续的解决方案，以实现在能源管理和自动化方面的目标。
施耐德不仅提供一系列的产品，还为客户提供定制的解决方案，以满足各种行业的需求。
在当今社会，能源和资源的有效管理越来越受到重视。
施耐德解决方案致力于通过智能化系统提升能效与安全，帮助客户实现可持续发展的目标。
其中，智能化的能源管理系统可以帮助客户实时监测能源使用情况，减少能源浪费，降低成本。
同时，安全方面也是施耐德解决方案的重点之一，他们提供了一系列的自动化系统和解决方案，帮助客户实现工业安全、电气安全和信息安全。
施耐德解决方案不仅应用于工业领域，还可在商业和住宅领域发挥作用。
他们为商业建筑提供智能楼宇解决方案，通过集中控制和管理建筑设备，提高能效和舒适度。
而对于住宅用户来说，施耐德提供智能家居解决方案，帮助用户实现居家安全、节能与智能控制。
总的来说，施耐德解决方案是一个集成的智能化系统，可以通过数字化转型和能效管理，帮助客户提升能效、降低成本，实现可持续发展的目标。
未来，随着数字化技术的不断发展和创新，相信施耐德解决方案会为客户带来更多更优质的解决方案。
施耐德 解决方案
施耐德解决方案施耐德（Schneider Electric）是全球领先的能源管理和自动化解决方案提供商，致力于帮助人们更有效地管理能源，并实现可持续发展。
本文将介绍施耐德的解决方案，包括电力分配、建筑自动化、工业自动化和可再生能源等领域。
电力分配解决方案施耐德提供的电力分配解决方案适用于各种规模的建筑和工业场所。
其主要产品包括低压配电柜、中压配电柜和配电自动化系统。
通过先进的电力管理技术和设备，施耐德的解决方案能够提高能源效率，降低运营成本，并确保电力供应的可靠性和安全性。
低压配电柜是施耐德的核心产品之一，用于分配和控制电力供应。
该产品采用可定制的设计和智能化的控制系统，可以实现对电能质量和电流负荷的实时监测和管理。
此外，低压配电柜还具备远程监控和故障诊断功能，大大简化了运维管理的工作流程。
中压配电柜主要针对工业领域的大型电力供应系统。
该产品具有高重载能力和高可靠性，能够适应不同的电力负荷，并保证电力供应的连续性。
中压配电柜还采用了先进的保护装置和自动切换技术，以便在电力故障发生时快速恢复电力供应。
配电自动化系统是施耐德提供的集成解决方案，旨在实现电力分配和监控的自动化和智能化。
该系统结合了电力管理软件、智能电表和先进的通信技术，可以远程监控和控制多个电力分配装置，并对电力负荷进行实时优化和调整。
建筑自动化解决方案施耐德的建筑自动化解决方案涵盖了建筑物的能源管理、照明控制、楼宇安全和智能办公等方面。
通过集成多个子系统和设备，施耐德的解决方案可以实现建筑物的能源效率最大化、运营成本最小化和工作环境的舒适性提升。
能源管理是施耐德建筑自动化解决方案的核心部分。
该解决方案通过实时监测和分析建筑物的能源使用情况，帮助用户找到能源浪费的问题和优化能源消耗的方案。
同时，施耐德还提供了可视化的能源管理系统，以便用户可以直观地了解能源使用情况和节能效果。
照明控制是施耐德建筑自动化解决方案中的一个重要组成部分。
通过使用智能照明控制系统，用户可以实现对照明设备的远程控制和调整，以满足不同场景和需求下的照明要求。
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• 增加线路、变压器损耗，甚至烧毁设 备
• 中性线电流大幅增加 • 电动机的温度上升，效率下降，能耗
增加，发生震动， 导致用电设备使用 寿命缩短
电压跌落和中断及影响
• 产生的原因
• 大电动机的起动，供配电系统发生的 故障
• 带来的危害
• 控制系统重启，数据丢失 • 生产线停机、停产，造成巨额经济损
电网标称电压 (kV)
电压总谐波畸变率 (%)
各次谐波电压含有率 (%)
奇次
偶次
0.38
5
4
2
6
4
3.2
1.6
10
35
3
2.4
1.2
66
注入公共连接点的谐波电流允许值
110
2
1.6
0.8
标准电 压(kV)
基准短 路容量 (MVA)
谐波次数及谐波电流允许值 (A)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
的电能问题”
• GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差 • GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差 • GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡度 • GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 • GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 • GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波 • GB/T 19862-2005 电能质量 电能质量监测设备通用要求
11
5
1
0
短电 时压 断跌 电落
长 时 间 断 电
谐 波 干 扰
瞬 态 冲 击
接 地 故 障 …
不 平 衡
电 压 闪 变
电能质量的主要形式
功率因数
谐波
电压不平衡
电压跌落与中断
电压波动和闪变
电压电流瞬态冲击
功率因素及影响
• 功率因数低的原因
• 大量无功负载的使用， 如电动机、变压器等
• 带来的影响
• 变配电设备的容量加大 • 变压器过载 • 供电电缆温升增加 • 线路电压降加大 • 电能损耗增加 •R 无功功率 谐波功率
kVA kW 视在功率 有功功率
谐波及影响
• 产生的原因
• 非线性负载的使用，如整流器、变频器、 开关电源、电子式荧光灯、电弧炉等
• 带来的危害
0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12
6
100 43 34 21 34 14 24 11 11 8.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.7 9 4.3 4.9 3.9 7.4 3.6 6.8
关于谐波的国家标准
• 国家已颁布的与谐波相关的国家标准
• 《电能质量 公用电网谐波》（GB/T14549-93）
• 《谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) 》（GB/T17625.1-2003）
• 《供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》（GB/T17626.7-2008）
公用电网谐波电压（相电压）限值
瞬变干扰及影响
• 产生的原因
• 雷电、开关设备的投切、电气 装置的故障
• 带来的危害
• 数据、通信接口的损坏 • 电子和信息设备的损坏 • 电动机、变压器的绝缘损坏 • 电容器组的损坏 • 保护装置误动作
施耐德电气电能质量解决方案
电能质量整体解决方案—闭环解决方案
提高电能质量，防止电压暂降，为工厂提高超纯净电力，保障关键设备稳定多产，提高良品率
施耐德电气电能质量解决方案
Schneider IBC-Segment KAM 刘国安 18616885976
Confidential Property of Schneider Electric |
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电能质量及影响介绍
电能质量概念和国标
• IEEE的技术定义：合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统适合该设备正常工作 • 现代电力系统提出电能质量问题的概念是：“任何出现的电压、电流以及频率偏移导致的用户设备损坏或运行不正常
失（造纸、玻璃等） • 服务器宕机，通讯中断造成巨额损失
（通讯、金融等） • 影响诊疗设备的工作，危及病人安全
（医院） • 欠压保护动作，断路器误脱扣
电压波动和闪变及影响
• 产生的原因
• 炼钢电弧炉负载的变化，电弧焊机的断 续工作、轧机的频繁起动等
• 带来的危害
• 影响产品质量（如焊接工艺） • 延长大型电动机的起动时间 • 影响敏感电子类设备的工作 • 闪变引发视觉疲劳，危害身体健康 • 灯光频闪造成的错觉，引发工伤事故
• 电容器谐振过电压、过电流，过热损坏 • 变压器、电动机产生异常温升、振动和
噪音，降低效率和使用寿命 • 电缆发热，绝缘损坏甚至引起火灾 • 对弱电系统造成干扰（通讯、远程控制） • 导致断路器误跳闸 • 造成电网谐波污染
电压不平衡及影响
• 产生的原因
• 系统故障（缺相、中性线断线等）， 负载三相严重不平衡
66 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.6 2 3.8 1.8 3.4 1.6 1.9 1.5 2.8 1.4 2.6
110 750 12 9.6 6 9.6 4 6.8 3 3.2 2.4 4.3 2 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5 1.2 1.4 1.1 2.1 1 1.9
电能质量导致的经济损失
数据显示：
• 欧洲每年因电能质量导致的 损失达1500亿欧元
• 保守估计中国每年电能质量 损失将达数千亿人民币
• 为了避免这些损失，只需5％ 的投入
服务业包括：
• 数据中心 • 医院 • 零售 • 办公楼 • 交通 • 等等
亿欧元 25
20 15
15
10
服务业（欧盟25国）
21 18
10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1
35 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.9 3.6 1.7 3.2 1.5 1.8 1.4 2.7 1.3 2.5