教你選擇低壓無(wú)功功率補償裝置

　　二、無(wú)功功率補償控制器

　　無(wú)功功率補償控制器有三種采樣方式，功率因數型、無(wú)功功率型、無(wú)功電流型。選擇那一種物理控制方式實(shí)際上就是對無(wú)功功率補償控制器的選擇?？刂破魇菬o(wú)功補償裝置的指揮系統，采樣、運算、發(fā)出投切信號，參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來(lái)經(jīng)歷了由分立元件--集成線(xiàn)路--單片機--DSP芯片一個(gè)快速發(fā)展的過(guò)程，其功能也愈加完善。就國內的總體狀況，由于市場(chǎng)的需求量很大，生產(chǎn)廠(chǎng)家也愈來(lái)愈多，其性能及內在質(zhì)量差異很大，很多產(chǎn)品名不符實(shí)，在選用時(shí)需認真對待。在選用時(shí)需要注意的另一個(gè)問(wèn)題就是國內生產(chǎn)的控制器其名稱(chēng)均為"XXX無(wú)功功率補償控制器"，名稱(chēng)里出現的"無(wú)功功率"的含義不是這臺控制器的采樣物理量。采樣物理量取決于產(chǎn)品的型號，而不是產(chǎn)品的名稱(chēng)。

　　1.功率因數型控制器

　　功率因數用cosΦ表示，它表示有功功率在線(xiàn)路中所占的比例。當cosΦ=1時(shí)，線(xiàn)路中沒(méi)有無(wú)功損耗。提高功率因數以減少無(wú)功損耗是這類(lèi)控制器的最終目標。這種控制方式也是很傳統的方式，采樣、控制也都較容易實(shí)現。

　　* "延時(shí)"整定，投切的延時(shí)時(shí)間，應在10s-120s范圍內調節 "靈敏度"整定，電流靈敏度，不大于0-2A 。

　　* 投入及切除門(mén)限整定，其功率因數應能在0.85(滯后)-0.95(超前)范圍內整定。

　　* 過(guò)壓保護設量

　　* 顯示設置、循環(huán)投切等功能

　　這種采樣方式在運行中既要保證線(xiàn)路系統穩定、無(wú)振蕩現象出現，又要兼顧補償效果，這是一對矛盾，只能在現場(chǎng)視具體情況將參數整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調整的較好，也無(wú)法禰補這種方式本身的缺陷，尤其是在線(xiàn)路重負荷時(shí)。舉例說(shuō)明：設定投入門(mén)限;cosΦ=0.95(滯后)此時(shí)線(xiàn)路重載荷，即使此時(shí)的無(wú)功損耗已很大，再投電容器組也不會(huì )出現過(guò)補償，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不會(huì )再有補償指令，也就不會(huì )有電容器組投入，所以這種控制方式建議不做為推薦的方式。

　　2. 無(wú)功功率(無(wú)功電流)型控制器

　　無(wú)功功率(無(wú)功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個(gè)設計良好的無(wú)功型控制器是智能化的，有很強的適應能力，能兼顧線(xiàn)路的穩定性及檢測及補償效果，并能對補償裝置進(jìn)行完善的保護及檢測，這類(lèi)控制器一般都具有以下功能：

　　* 四象限操作、自動(dòng)、手動(dòng)切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動(dòng)調節切換時(shí)間、諧波過(guò)壓報警及保護、線(xiàn)路諧振報警、過(guò)電壓保護、線(xiàn)路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。

　　由以上功能就可以看出其控制功能的完備，由于是無(wú)功型的控制器，也就將補償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線(xiàn)路在重負荷時(shí)，那怕cosΦ已達到0.99(滯后)，只要再投一組電容器不發(fā)生過(guò)補，也還會(huì )再投入一組電容器，使補償效果達到最佳的狀態(tài)。采用DSP芯片的控制器，運算速度大幅度提高，使得富里葉變換得到實(shí)現。當然，不是所有的無(wú)功型控制器都有這么完備的功能。國內的產(chǎn)品相對于國外的產(chǎn)品還存在一定的差距。

　　3. 用于動(dòng)態(tài)補償的控制器

　　對于這種控制器要求就更高了，一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的，要求控制器抗干擾能力強，運算速度快，更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補償功能。由于這類(lèi)控制器也都基于無(wú)功型，所以它具備靜態(tài)無(wú)功型的特點(diǎn)。

　　目前，國內用于動(dòng)態(tài)補償的控制器，與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比有較大的差距，一是在動(dòng)態(tài)響應時(shí)間上較慢，動(dòng)態(tài)響應時(shí)間重復性不好。二是補償功率不能一步到位，這些應是生產(chǎn)廠(chǎng)家要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。另外，相應的國家標準也尚未見(jiàn)到，這方面落后于發(fā)展。

　　三、濾波補償系統

　　由于現代半導體器件應用愈來(lái)愈普遍，功率也更大，但它的負面影響就是產(chǎn)生很大的非正弦電流。使電網(wǎng)的諧波電壓升高，畸變率增大，電網(wǎng)供電質(zhì)量變壞。

　　如果供電線(xiàn)路上有較大的諧波電壓，尤其5次以上，這些諧波將被補償裝置放大。電容器組與線(xiàn)路串聯(lián)諧振，使線(xiàn)路上的電壓、電流畸變率增大，還有可能造成設備損壞，再這種情況下補償裝置是不可使用的。最好的解決方法就是在電容器組串接電抗器來(lái)組成諧波濾波器。濾波器的設計要使在工頻情況下呈容性，以對線(xiàn)路進(jìn)行無(wú)功補償，對于諧波則為感性負載，以吸收部分諧波電流，改善線(xiàn)路的畸變率。增加電抗器后，要考慮電容端電壓升高的問(wèn)題。

　　濾波補償裝置即補償了無(wú)功損耗又改善了線(xiàn)路質(zhì)量，雖然成本提高較多，但對于諧波成分較大的線(xiàn)路還是應盡量考慮采用，不能認為裝置一時(shí)不出問(wèn)題就認為沒(méi)有問(wèn)題存在。很多情況下，采用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補償無(wú)功功率的同時(shí)，對系統中的諧波進(jìn)行消除。