1 关于本手册

在安装和操作三相不平衡治理装置（以下简称CRG）前，应仔细地阅读本手册。手册中包含了有利于设备完好发挥性能、避免错误操作的必备信息。

以下的符号、术语及名称用于本操作安装手册。

2 三相不平衡治理装置（CRG）

简介我公司竭诚为用户解决电能质量问题，三相不平衡治理装置具备前所未有的综合电能质量治理能力，CRG以补偿三相不平衡为主，剩余容量补偿无功、补偿13次以内低次谐波，在额定容量之内补偿能力可达100%，对阶跃变化的负载完全补偿时间小于10ms。CRG可多台同时并联运行，整机效率大于97.5%，完全适用于工业、民用领域各种情况，是电力系统配网电能质量治理的解决方案。

2.1 CRG工作原理

2.1.1 CRG功能原理

用户可以通过参数设置，使设备可以同时具备补偿三相不平衡、动态补偿无功、动态补偿低次谐波、补偿电压跌落等功能。

◆补偿三相不平衡原理

CRG根据系统电流，进行dq坐标旋转，提取正序负序的不平衡分量，三相发出与不平衡分量大小相等相位相反的电流，将不平衡部分补偿到零，就能将三相不平衡电流校正成三相平衡电流。不论有功三相不平衡还是无功三相不平衡，都能100%校正到完全平衡。

◆补偿无功原理

CRG根据系统的无功功率，通过IGBT功率变换器产生容性或感性的基波电流，实现动态无功补偿的目的，补偿目标值可以通过操作面板设定，不会出现过补偿，并且补偿平滑，不会产生对负载和电网的涌流冲击。

◆滤除谐波原理

CRG通过外部电流互感器实时采集电流信号，通过内部检测电路分离出其中的谐波部分，通过IGBT功率变换器产生与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤除13次以内低次谐波的功能。

CRG输出补偿电流根据系统的谐波量动态准确变化，因此不会出现过补偿的问题。另外，CRG内部有过载保护功能，当系统的谐波量大于滤波器容量时，装置可以自动限制在100%额定容量输出，不会发生过载。

以图2-1为例，有一台单相90A负载挂在电网的C相上，则C相火线电流为90A，A、B相电流为0，N线流回去90A电流。如果不治理的话，电网侧三相严重不平衡。

将我公司的CRG并联在电网中治理三相不平衡，则A相火线电流30A从电网流入CRG，B相30A火线电流从电网流入CRG，C相30A火线电流以及CRG发出60A电流合并成90A，给单相负载供电，N线90A电流从单相负载流入CRG。

从电网侧看，ABC三相火线电流都是30A，N线电流为0，实现了完全的三相平衡。

2.1.2 CRG内部控制原理

如图2-2所示，隔离开关合闸后，为防止上电时电网对直流母线电容器的瞬间冲击，CRG首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电，这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后，主接触器闭合。直流电容作为储能器件，通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。CRG通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路，然后再送至控制器。控制器将基波成分分离，提取出所有的谐波电流、无功电流、三相不平衡电流，将采集到的要补偿的电流成分和CRG已发出的补偿电流比较得到差值，作为实时补偿信号输出到驱动电路，触发IGBT变换器将补偿电流注入到电网中，实现闭环控制，完成补偿功能。

2.2 CRG内部组成

柜体的尺寸为W*D*H=1026*484*1076。

柜内主要元器件清单：

功率模块单元：100kvar、50kvar、30kvar三种规格；模块内部自带风扇散热。

交流风扇+温控开关：当出风口处温度大于45度时，交流风扇启动，加强散热。

加热器+温控开关：当进风口温度低于0度时，加热器启动，调控温度升到10度以上后，则温控开关关闭。

GPRS模块：远程通信，可上传数据到公司服务器，也可远程控制设备的开关。

目前阶段本公司具有服务器，每个模块出厂前会设置地址，然后通过GPRS传输数据给服务器，对CRG三相不平衡治理装置的数据统一管理。如果客户具有服务器，可联系本公司技术人员进行设置，可将模块的数据传输到客户指定的IP地址服务器上。

触摸屏：可以现场设置参数、查看系统参数、控制启停。

功率模块的装置如图2-7所示：

其中，CAP1、CAP2为控制电容器端口，EPO1、EPO2为急停按钮端口，机架式设备在外部前面板标配一个急停开关，此端口接外部急停开关的常闭触点。如果不用的话可以将其短接，其余端口为外接CT口。如下：

对于CRG三相不平衡治理装置，COM1口接GPRS模块的电源端口，COM3口接GPRS模块的RS485通讯口。

2.3 CRG产品特性

1. 模块化设计，方便更换；

2. 可校正三相电流不平衡到完全平衡；无功补偿可使功率因数达到1；可补偿13次以内低次谐波；补偿三相不平衡、滤波、补偿无功可单选或多选，并可设置功能的优先次序；

3. 采用滑动窗迭代DFT检测算法，计算速度快，瞬时响应时间小于0.1ms,装置补偿全响应时间小于10ms；

4. 在现场的CT接线位置可任选负载侧或电网侧采样；

5. 采用可靠的限流控制环节，当系统中的待补偿电流大于三相不平衡治理装置容量时，装置能够自动限流在100%容量输出，维持正常工作，不会出现过载烧毁等故障；

6. 主电路采用三桥臂的三电平结构，输出波形质量高，开关损耗低；

7. 为用户节省空间,100kvar的模块厚度仅为200mm，达到业界第一；

8. 防护等级达到IP54，适应恶劣工况下的使用。

9. 自带GPRS通讯，可远程遥控开关机、设置控制参数，并按照指定的频率回传电网与装置数据到云端，用户可随时查看监控电网与设备的状态。

10. 自带加热器以及调速风机，可在极寒冷与极炎热的室外正常工作。

3 安装简介

本章介绍CRG及其相关设备的选位、布线时所必须考虑的相关要求。

由于每个场地都有其特殊性，本章并不介绍详细的安装步骤，而只为安装人员提供指导性的一般安装步骤及方法，由安装人员根据场地具体情况处理。

3.1初检

在安装CRG前，首先应进行如下检查：

1.目检CRG外部和内部是否存在运输损坏。如有损坏，请立即通报承运商。

2.核对产品标签，确认设备的正确性。设备外壳贴有铭牌、眉头，标明了CRG型号、容量及主要参数。

3.2 选位

3.2.1 CRG安装位置

CRG设计为电线杆的杆上或者台架安装，应安装在清洁的环境中，并且应通风良好，以保证环境温度满足产品规格要求。

CRG由内部风扇提供强制风冷，冷风通过CRG机柜底部的风栅进入CRG内部，并通过CRG上方屋檐的风栅排出热风。请勿阻塞通风孔。

CRG的易损件为风扇。为了方便日常运行时对CRG进行维护，除满足当地规定外，CRG可从后方更换风扇，所以应侧方靠近电线杆，背后应保留足够空间，以方便维护人员进行维护。

3.2.2 存储

如果无需马上对CRG进行安装，请务必将CRG存储于室内，避免过湿或温度过高的环境。

3.3 安装环境

为了延长使用寿命，CRG位置的选择应保证：

1.接线方便

2.有足够的操作空间

3.通风良好，以满足散热要求

4.周围无腐蚀性气体

5.无过湿和高温源

6.非多尘环境

7.符合消防要求

CRG机箱进线端有电力端子和CT输入接线端子。每个模块都有自己的接口可以独立设置各自的参数、查询状态。

3.4安装与电气连接

请遵守下表的安装条件：

3.5 CRG安装图

3.6 外部采样CT

CRG并联安装在系统中，电流互感器CT可任选接于电网侧或负载侧，出厂时默认采样电网侧，如下：

1） 单台CRG运行时电流互感器的接线为确保能正确检测电流，注意电流互感器的电流方向及正确的相连接。

2） 多台CRG/SVG模块并联运行时电流互感器的接线

【注】：CRG/SVG装置的电气部分的安装必须由经过培训的合格工程师依据“电工法则”进行，严禁其他人员违规进行安装，本手册只介绍安装的基本内容，具体安装细节请参考电工规范。

【注】：

1、CT电缆选用2.5mm2屏蔽双绞线RVSP2×2.5（线长L<15m），或选用4mm2屏蔽双绞线RVSP2×4（线长15m<L<30m）。

2、若CT电流的流向为从P1→P2,则S1为+，S2为—；反之S1为—，S2为+。

3.7 外部进线电缆规格

各电流等级下的CRG主进线电缆如下表：

注：CRG以kvar为额定值，换算关系为1kvar=1.5A。如果是铝电缆，则对应到相应的铜线规格。

三相四线CRG至负载的中线电缆视补偿谐波情况，如果负载是LED等设备，则三次以及三的倍数次谐波很大，会流经中线，对于这种场合下，要求中线电缆规格是进线电缆的2倍左右（否则中线可能会发热导致危险）。正常情况下，中线电缆等于火线电缆。

4 用户操作指南

CRG三相不平衡治理设备根据用户需求采用大触摸屏或者小屏显示系统装置参数、参数设置以及装置的开关机操作。其中，4.1～4.8节为集中显示大触摸屏的操作，4.9为模块小屏的操作。对于我公司的产品而言，APF、SVG、CRG的操作都是一样的，以SVG为例：

4.1 主菜单

装置通电后，屏幕处于启动状态，启动过程约持续十几秒。启动成功后，若系统正常，则显示如图4-1所示，可以看到设备的主要状态。

主界面中，分为以下几部分：

4.1.1 主界面左上角为设备名称，即为静止无功发生器、有源电力滤波器、电能质量综合补偿器三种名称，点击名称则切换到另外一种名称。如果是三相不平衡治理装置CRG来说，可以选择“电能质量综合补偿器”。

4.1.2 主界面右上角为语言设置，点击字符则可循环设置语言，可设置为中文CH、英文EN、俄文RU三种语言。

4.1.3 主界面右上角为时间显示栏，可设置系统时间。报表统计以及事件记录都是依据系统时间记录。点击后，则弹出对话框，供用户输入。

4.1.4主界面中间为电源键。点击则进入启动状态，显示，启动之后设备稳定运行，如再点击则进入停机状态。

4.1.5启动键下方“待机”字符表示装置状态。

装置状态：“启动”“运行”或者“待机”。“启动”表示设备处于启动时的状态；“运行”表示设备处于稳定运行状态；“待机”表示设备停机或者出现故障时设备处于停机状态。

装置状态： “紧急停止”。一般情况下，整柜设备会在前面板上标配一个红色急停开关，用于紧急状态下的关机。如果用户闭合外部“紧急停止”按钮，则显示“紧急停止”。如果断开按钮，则字符消失。即正常状态下，不显示字符。如果不使用紧急按钮，可以将表4.3中的EPO1与EPO2短接即可。如果是CRG三相不平衡治理装置，则不需紧急停止开关，故需将EPO1和EPO2口短接。

4.1.6启动键右侧 箭头，表示各模块开关机快捷键，点击则弹出各模块开关状态下拉框，如下图4-2所示。点击1-6模块状态开关，则可控制各模块启动停机状态,绿色为启动状态，灰色为停机状态。点击窗口空白处，则窗口退出。如果是CRG三相不平衡治理装置，通常情况下是单机，则只需打开第一个模块开关。

4.1.7主界面右上角 ，点击则弹出操作权限窗口如图4-3所示，需以管理员身份登录才能进行操作，即只允许生产厂家技术人员才能进入。如果勾选“登录系统”进行登录，则会持续登录状态，如果不勾选，则退出设置界面需重新登录。进入之后会弹出模块所有参数数值表，由生产厂家技术人调试维护时操作。

如果在登录高级用户登录状态下，点击字符则会弹出操作权限受限制窗口如图4-4所示。为保证设备安全，本设备只支持用户以高级用户身份登录设置基本参数！

4.1.8 右上角路数字符表示模块并机数量。例如单机运行则显示“单路”，6台并机运行则显示“6路”，点击路数字符则弹出每台模块参数设置情况窗口,如图4-5所示。点击“退出”，退回主界面。如果是CRG三相不平衡治理装置，则通常情况下只有单台设备，故只有单路参数数值。

4.1.9主界面左下部分为状态参数显示部分，分为网侧和负载/装置，分别显示网侧、负载以及装置的电压电流参数。具体操作及说明可见章节5.2描述。如果是CRG三相不平衡治理装置，则通常情况下是电网侧。

4.1.10 主界面右下角6个图标的作用见表4.1，具体每个按键的功能可参考各章节内容。

4.2 系统参数显示

主界面左下部分为状态参数显示部分，分为网侧和负载/装置两部分。

网侧显示：电网三相电流I、电网谐波电流畸变率Ithd、电网电压U、电网电压畸变率Uthd、电网功率因数PF、电网有功功率P、电网无功功率Q、电网视在功率S。如图4-6所示。

负载/装置显示：负载三相电流I、负载谐波电流畸变率Ithd、负载功率因数PF、负载有功功率P、无功功率Q、视在功率S；装置的输出电流I、装置输出的无功功率Q，如图4-7所示。

点击“PF”字符，会切换到DPF参数。“PF”为含谐波含量的功率因数，即为含谐波含量的总有功功率/含谐波含量的总的视在功率。“DPF”为基波的功率因数，即为基波的有功功率/基波的视在功率。

点击“I”、“Ithd”、“U”、“Uthd”字符则会弹出操作权限验证窗口如图4-3所示，需选择管理员身份登录高级设置页面。高级设置界面只能生产厂家专业技术人员才能进入操作。

4.3 参数设置

点击快捷键，如未登录，则会弹出权限验证界面如图4-3所示。基本参数设置，需以高级用户身份登录，并输入四位密码“6758”即可登录设置。如已经登录则直接显示参数设置界面，即可设置基本参数。在参数设置中，用户可以设置基本参数，图4-8所示为参数设置界面。

点击想要设置的参数，就会弹出相应的对话框，然后输入基本参数。基本参数一般在出厂前已经设置好，参数值设定范围也可参见第5章。

注意：参数设置好之后，需重新启动设备！

4.3.1 并联路数：表示一个触摸屏可以显示控制多少个模块同时工作，范围为1-6，并联6台。点击字符“1”则弹出设置数字窗口，进行参数设置。设置好路数之后，会弹出提示窗口如图4-9所示，点击退出，恢复到正常界面。如果是CRG三相不平衡治理装置，通常情况下都是单机，故并联路数设置成1。

4.3.2 CT位置：外部CT的采样位置有“电网侧”与“负载侧”两种，要更换CT位置时，点击字符“电网侧”，则自动变更为“负载侧”，反之亦然。如果是CRG三相不平衡治理装置，则通常情况下设置成电网侧，设置成负载侧情况比较少。

4.3.3补偿模式：点击字符“无功优先”，则弹出设置窗口，如图4-10所示。如果是APF，则选择“谐波优先”；如果是SVG，则选择“无功优先”；如果是CRG，则选择“不平衡优先”；如果是补偿电压跌落，则选择“电压目标”；如果需按照设置值输出无功电流，则选择“固定无功”；另外还增加了“定制模式”，当客户需要定制快速补偿特殊模式时，可实现5ms内完成补偿，如果需要定制模式可与生产厂家联系。

如果是CRG三相不平衡治理装置，则需选择“不平衡优先”模式。

如果选择“固定无功”模式，则可根据设置值输出无功电流，设置输出无功电流值，需在参数设置的界面，点击界面上端的绿色区域如图4-11上面红色框内区域所示，则会弹出无功电流的设置选项，如图中下面红色框内所示，点击电流值即可设置输出无功的电流值。

4.3.4 CT变比：外部CT的变比范围为[100—10000]:5。点击字符后会弹出输入对话框如图4-12所示，设置好变比值点击确定，即设置完毕。CT变比的具体值由现场根据系统电流确定，与本设备无关，不过CT越大，采样范围越大，采样精度越低，反之亦然。

如果设置超过10000则会显示超出设置范围提示窗口如图4-13所示。如超出，则需继续点击确定，退出当前超限窗口，再重新设置参数。

4.3.5 目标功因：可设为[0-1],操作方式同上，点击数值即弹出设值窗口，即输入数值，输入完毕之后，点击确定则退出设定窗口。国家电网规定，功率因数低于0.9，则收取力率调整罚款，功率因数大于0.90，则给以奖励，因此此数值的正常设置范围是0.9以上，所以目标功率因数设置值为[0.9-1]之间。点击原有字符弹出设置界面进行设置。

4.3.6电压目标：用来设置电压调整目标值。设定值范围为360V-420V。可点击原有数值弹出设置界面进行设置。如果是CRG三相不平衡治理装置，通常情况下目标电压设置成0。

4.3.7补偿模式复合选择开关：开关选项分为：无功开关、不平衡开关、谐波开关。除了手动选择4.3.3中对应的补偿模式之外，如果此栏其他开关也打开，意味着剩余容量可以用来补偿其余打开的开关选项。例如选择了“无功优先”，那么对应打开“无功开关”，如果“谐波开关”也打开，那么补偿功率因数达到目标值后，剩余容量可用来补偿谐波。点击后方圆点进行设置补偿模式的开关状态，绿色状态为打开，灰色为关闭，如图4-14所示。

如果是CRG三相不平衡治理装置，则需要打开“无功开关”和“不平衡开关”。

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4.3.8相序设置：相序默认为正序。如果现场接线两相相序接反，则会发出报警。此时只要将相序设置为负序，则故障清除，设备正常运行。点击字符相序可直接切换。如果是CRG三相不平衡治理装置，通常情况下相序设置成正序。

4.3.9上位机地址/上位机波特率：设置每个模块的上位机地址及其上位机波特率。点击“模块”字符，可选择各模块。点击后侧数字则会弹出设置数值窗口，进行数值设置。波特率的设置需点击后侧数值，则会自动切换到另外一种波特率，本设备可选择3种波特率，即4800、9600、115200。如果是CRG三相不平衡治理装置，波特率选择115200。

参数设置完之后，点击界面顶端绿色区域，则返回主界面。

4.4 谐波柱状图界面

点击快捷键，即可查看谐波柱状图，如图4-15所示。柱状图的高低直接显示谐波的大小，其中下端1~50表示各次谐波，上端蓝绿色数字表示具体谐波大小。

点击右上角 字符，则会弹出电流、电压等参数选择下拉框如图4-16所示，点击其中一个参数，则会显示其谐波柱状图。其中Iinda0为装置内部单桥臂电流，其大小为装置电流的一半。 

右下角有“放大”“缩小”按钮，点击“放大”，则可放大查看柱状图；点击“缩小”则可缩小查看柱状图。

点击界面顶端绿色区域，则返回主界面。

4.5 电压、电流曲线图界面

点击快捷键，则进入电压、电流曲线图界面如图4-17所示。曲线图可直接显示网侧电压、网侧电流、负载电流、模块电流的曲线图。

点击网侧电压则显示其曲线图，点击网侧电流则显示电流曲线图。点击“放大”，则可放大波形；点击“缩小”则可缩小波形；点击“刷新”则可刷新即时状态得波形。点击“模块电流”，则可选择各模块的电流曲线图。

点击界面顶部绿色区域则返回主界面。

4.6 查看事件界面

点击快捷键，则显示历史报警及操作记录，如图4-18所示。

点击“单条确认”，则确认单条记录；点击“页确认”则确认本页历史事件记录，清除页面显示；点击“全部确认”，则可确认全部事件记录；点击“未确认报警”则可查看未发出的报警。点击“全部报警”则可查看全部报警记录。在查看时，可直观查看报警及事件的时间、描述、类型、当前值及限值。

点击界面上端绿色区域，则返回主界面。

4.7 模块状态界面

点击快捷键，则显示各模块的状态，其中分为三个部分，第一部分基本状态显示：包括非紧急停机、装置关机、装置正常、未授权、试运授权、长期运行、待机等；第二部分是故障状态；第三部分是温度和转速状态，如图4-19所示。

点击下方“模块1”字样则可切换模块查看其它模块的状态。常见的故障，可参见第7章故障表，可了解常见的故障。

点击界面上端的绿色区域，则可返回主界面。

4.8 用户登录界面

点击快捷键，则可进入用户登录界面，如图4-20所示。可选择高级用户和管理员两种身份进行登录。但考虑设备安全问题，用户只能选择高级用户身份登录，进行基本参数的设置。更高级别的设置需以管理员身份登录，但除生产厂家技术人员以外是禁止登录的。

如已经登录，再点击快捷键则弹出注销用户窗口，如图4-21所示。如用户已经以高级用户身份登录，如需设置更高权限的设置，则需以管理员身份登录，此时需先注销高级用户，再以管理员身份登录。

图4-21 用户注销窗口

注：

◆ 若装置上电后用户一直没有点击开机，则装置在30分钟后将自动开机运行。

◆ 若在运行过程中发生故障导致设备自动关机，则待故障消失后设备可自动重新开机。

◆ 若装置上电后直接断电，则当前状态会存储下来，下次来电后自动开启运行时，会自动读取断电前的参数设置。

注意！

为保证设备安全，防止非法操作，更多控制参数设置以及查看设备更多参数数值等，都需要以管理员身份输入8位密码进入高级菜单，密码由本公司授权。在出厂前已经设置好，不在此说明书中公开说明。

如用户设置一般参数，则只需以高级用户身份登录，并输入四位密码“6758”登录即可。

4.9 模块小屏操作

如果CRG三相不平衡治理设备采用小屏，则小屏操作步骤如下：

在上电后主页面如下图4-22所示：

“Fn”表示上下翻页，“Home”表示返回上级菜单，右边为开关机键。

点击“状态”即可查看状态，包括电压、电流、CT变比、CT位置、功因目标、模块地址、故障信息等内容。

点击“设置”即可进入设置界面，有如下内容可设置：

装置起停、目标功因、CT变比、CT位置、模块地址，如图4-23所示。

对于前四个功能，都等同于大显示屏中的相应功能。当只有一个模块时，两者是等价的，当一个柜内有多个模块时，建议通过大显示屏设置，这样设置可以同时更改所有的模块。

对于第五个设置“模块地址”，建议通过模块更改，地址依次从1开始。点击“1”，则出现输入页面，点击“2”后页面如图4-24所示。

“Fn”为不保存退出，“Home”为保存后退出。我们点击“Home”后返回设置界面，模块地址已经得到了更改。

5 GPRS通讯

5.1 GPRS通讯模块简介

GPRS模块（如图5-1）内插入手机sim卡或者物联卡，即可主动/被动传送数据至服务器，用户可以通过电脑访问云端存储服务器空间，查询CRG的当前状态、电网状态，也可以远程遥控CRG开关机等等，实现无人值守。

CRG模块，可以通过本GPRS模块发送数据到网络上指定的服务器。GPRS模块也可以接受来自服务器的数据，并将信息转发至CRG模块上。数据的传输过程如图5-2所示。

GPRS模块的接线端口如图5-3所示：对于CRG装置，目前RS232暂时不用。

5.2 GPRS通讯模块的安装

GPRS的接线示意图，如图5-4所示。GPRS的电源由CRG三相不平衡装置的COM1口来提供，GPRS的RS485通讯口接CRG的COM3口，GPRS的天线装在户外柜的顶部。

GPRS模块需要安装手机的SIM卡或者物联卡便可以使用。目前CRG装置暂时使用的是手机SIM卡，电信、移动、联通的任一种通讯服务商。SIM卡安装如图5-5所示：

调试使用前，需激活SIM卡，如果不激活则无法与服务器通讯。

5.3 GPRS通讯模块的调试

（1）模块通电情况下，通过COM1口给GPRS供电，正常情况下，GPRS的前三个灯亮，如果与服务器通讯正常，则第一个link灯亮。GPRS的状态指示灯如图5-6所示。用户现场上电之后，只需查看是否亮了4个灯，如果是则表示通讯正常。

（2）服务器获取数据：每个模块在出厂前均设置了地址，通过PC软件识别地址，读取模块的数据。打开PC软件之后，窗口如图5-7所示：

选择“数据模式”，点击串口旁的“打开”，点击“手动获取当前数据”，模块的数据即传输到服务器上。打开record_rms.csv文件即可查看返回的数据。如图5-8所示。可以查看模块的数据和状态，则表面通讯正常。

也可以根据用户需求选择自动获取数据，自动获取数据的周期是1天。只要设置获取数据的时间，则可以每天从模块中获取参数。

6 CRG技术规格

7 常见故障一览表