要約：配電網への応用により、電力網損失の低減、省エネ・節材の小型化、メンテナンスコストの低減効果を達成した。

キーワード：統合;容量、ゼロクロスカット

はじめに

配電網の無効補償問題をうまく解決することは、ネットワークの損失低減と省エネに重要である。ユーザーの力率を適切に高めることは、給電設備の生産能力を十分に発揮させ、回線損失を減少させ、上級電力網補償の圧力を軽減し、電圧品質を改善することができるだけでなく、ユーザー用電力設備の作業効率を高め、効果的に電力損失を低減し、ユーザーの電気料金を減少させることができる。その社会的効果と経済的効果はいずれも非常に顕著である。

1インテリジェント集積電力用電気容器の構造設計

省エネ型インテリジェント集積電力容器は、インテリジェント電気製品の全体的な発展の枠組みの上で開発された新世代の低圧無力補償装置である。それは知能制御モジュール、サイリスタ複合スイッチモジュール、線路保護モジュール及び電力電気容器などから構成される。インテリジェント集積電力容器の原理構造を図1に示す。従来、インテリジェントコントローラ、ヒューズ、複合スイッチまたは機械式接触器、熱リレー、低圧電力電気容器、ランプなどのフィンガがキャビネット内とキャビネット面に導線で接続されて構成されていた自動無効補償装置のセットに代わることができる。従来の無効補償装置の機械式接触器または電気機械一体化スイッチを投切コンデンサの投切方式として変更し、従来の無効補償装置の体積が大きく、重い構造モードを変更し、それによって新型低圧無効補償装置に補償効果がよく、消費電力が低く、体積が小さく、コストが多く、使用が柔軟で、メンテナンスが便利で、使用寿命が長く、信頼性が高いという特徴を持たせ、現代電力網の無効補償に対する高い要求に適応する。

2省エネ型インテリジェント集積電力用電気容器の設計ポイント

2.1インテリジェントな全自動組み合わせの制御モード、ゼロ投切を実現する

インテリジェント集積電力容量の設計の要点は、電子リアルタイム検出信号フィードバック、無接点光電トリガ技術、サイリスタ管及び磁気保持リレー複合スイッチ技術を採用し、等電圧投切を実現し、「過ゼロ投切」（投切湧流はほぼゼロ）を実現し、高調波注入を免除したことにある。各電気容器にはスマートネットワークモジュールが搭載されているため、メインを形成し、自動組み合わせモードから投切することができ、各電気容器がコントローラとして機能することに相当し、高い信頼性を実現した。混合補償は補償効果がより良好化されたモードであり、インテリジェント集積電力電気容器は簡単かつ高信頼性に分相補償、混合補償など複雑でより良好な効果の補償要求を実現することができる。インテリジェント集積化電力電気容器は現在国内で比較的に良い「ゼロクロス投入」機能を持っているため、容量投入過程に湧流衝撃がなく、操作過電圧がなく、アーク再燃焼がなく、制御の迅速性を高め、同時にコンデンサの使用寿命を延長する。従来の無効補償装置は交流接触器を用いて投切を行い、交流接触器は電気容器を分断する際に、高い操作過電圧を発生し、コンデンサの損傷を招く重要な要素であった。ゼロ投切技術を採用した後、コンデンサの使用寿命は2〜3倍以上延長された。これによる経済効果と社会効果は計り知れない。図2と図3により、キャパシタ寿命に対するゼロクロスカットと非ゼロクロスカットの影響を明らかに比較することができる。

2.2インテリジェントネットワークは分散制御モードを採用し、寿命周期コストは倍に減少する

インテリジェント集積電力容器は総制御器を廃止し、分散制御モードを採用し、各グループのインテリジェント集積電力容器に制御ユニットがある。複数組のコンデンサの自動投入を1つのコントローラに依存している状況から脱却し、コントローラの故障によるシステム全体の麻痺を根絶する。また、複数台のインテリジェント統合電力容器をネットワークに接続して使用すると、アドレスコードの小さいものがホストで、残りがスレーブで、低圧無力自動制御システムを構成するネットワークが自動的に生成されます。個別スレーブに障害が発生した場合は、残りの作業に影響を与えずに自動的に終了します。ホストが故障した場合も終了し、残りのスレーブマシンに新しいホストを生成し、新しいシステムを構成します。容量が同じコンデンサはサイクルカットの原則に従い、容量が異なるコンデンサは適応補充の原則に従いカットする。さらに485通信インタフェースを有し、バックグラウンドコンピュータにアクセスし、配電の総合管理を行うことができる。要するに、この製品はインテリジェントネットワーク技術を採用し、運行信頼性と容量の十分な投入を大幅に高め、補償装置の寿命を延長した。同じ容量の無効電力補償装置を採用し、インテリジェント集積電力容器の価格は同じ容量の従来の容量に近いか高いが、全体の無効電力補償装置と比較し、全寿命周期に比べてインテリジェント集積コンデンサのコストは2倍に低下した。

インテリジェント集積電力電気容器は標準化、モジュール化を実現し、従来のコントローラ、空気スイッチ、交流接触器、熱リレー、コンデンサに代わって、これを一つにまとめて、グループスクリーンの設置時に積み木積み方式を採用した。複数台の電気容器グループのスクリーン設置により、生産工数は従来モデルより60%以上減少し、同時に80%の接続線を減少し、80%のノードを減少し、キャビネット内は簡潔で、現場を使用して迅速に組み立てる。製品の体積が小さく、配線が簡単で、電力使用者の電力負荷の増加に伴い、いつでもコンデンサの数量を増やすことができ、従来のモデルを変更した。配線が複雑で、一定の制限性がなく、企業の発展の需要に適応し、分割投資することができる。製品パネルに障害LEDが点灯している場合は、コンデンサを取り外して新しいものに交換すれば、電池を交換するのと同じように便利です。プロの電気技師が適時に修理する必要はなく、補償効果は大幅に向上し、メンテナンスコストは他の補償装置の10%程度にすぎない。統計補償装置のメンテナンスの人件費は5元/kvarで、智成集積電力容器に交換すれば、全国で年間1615億元節約できる。

3インテリジェント集積電力容器の省エネ効果分析

従来の補償装置のオン補償回路には交流接触器が必要であり、交流接触器接点には電磁コイル保持が必要であり、各交流接触器（CJ 19リレーの保持容量で計算）には15 Wが必要であり、一般的には各路に13 kvarをオンすることができ、スイッチに1 kvar近くの容量補償が1 W以上の電気エネルギーを消費することに相当する。一方、インテリジェント集積電力容器は磁気保持リレーを採用し、磁気保持リレー内では、アーマチュアは永久磁石によって吸着され、回路がオンになった後、電力を消費しなくなった。そのため、インテリジェント集積電力電気容器を採用した後、容量投入後のkvarあたりは従来の無効補償装置より損失1 Wを減少させた。また、インテリジェント集積電力容器の体積は他の自動補償装置より50%程度縮小されるため、大量のリード線、接点、デバイスなどの電気エネルギー損失が減少し、このような損失を50%程度低減することができる。

現在、我が国で使用されている配電変圧器は500万台近く（データは中国国家電力監督管理委員会から）、平均容量は200 kVA、総容量は10億kVA近く、無効補償は配電変圧器の平均の1/3に基づいて計算し、現在配電変圧器は無効補償容量、3.3億kvarが必要である。石炭消費量を109.86万t削減でき、ガスCO 2排出量を285.64万t削減でき、空気を浄化する森林面積を7616.94 km 2増加することに相当する。ガスSO 2排出量517万t、ガスNO 2排出量3.36万tを削減でき、石炭資源を大量に節約し、環境汚染を減らすことができる。最近、全国の電力負荷は年間10%以上増加し、配電変圧器の年間成長容量は1億kVAで、年間約37万台の315 kVA変圧器を新たに追加することに相当する。低圧電力容器には年間3333万kvarが追加され、3億kWh近くの節電が可能となる。

4.アンコールスマート電力容器製品紹介

AZC／AZCLシリーズインテリジェントコンデンサは内部サイリスタ複合スイッチ回路を通じて、自動的により良い投入（切除）点を探し、アークオンオフなしを実現する、ゼロ投切を過ぎ、湧流がなく、接点が焼結せず、微小エネルギー消費、高調波がないことを保証する。干渉防止、落雷防止、電源の位相不足、空荷重トリップの保護機能もあり、特に無効補償時のコンデンサ切り替えに適しており、放熱器を装着する必要はありません。

このシリーズのスマートコンデンサはLCD液晶ディスプレイを採用し、三相母線電圧、三相母線電流、三相力率、周波数、コンデンサ回路数及び投切状態、有効電力、無効電力、高調波電圧総歪み率、コンデンサ温度などの電気パラメータをリアルタイムで表示することができる。

完全な保護機能は、1つのモジュールに統合されており、インストールが便利です。

AZCシリーズインテリジェントコンデンサの選択：

（2）AZCLはAZCに基づいて、適切なリアクタンス率（7%は5/7以上の高調波環境に適用し、14%は3/5/7以上の高調波環境に適用する）のリアクタンスを直列接続し、高調波を効果的に解決し、共振増幅高調波を回避し、キャパシタキャビネット自体の寿命を保護することができる。

5結語

インテリジェント集積電力電気容器はゼロ投切を実現し、全自動組合せ制御モードを採用し、信頼性を高め、従来の補償装置より1 kvar当たり1 W節約する省エネ効果を達成し、しかも小型化、性能*、コストが低いなどの優位性を持ち、無効補償の理想的な設備である。