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基于電容器跟蹤投切的無(wú)功補償裝置控制分析
作者：
時(shí)間：2012-03-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1.4 采用智能投切開(kāi)關(guān)方式投切電容器
在低壓無(wú)功補償裝置的投切開(kāi)關(guān)方面，采用接觸器投切電容器所引起的涌流及故障較高，而無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)投切電容器又會(huì )引起諧波，并且無(wú)觸點(diǎn)投切電容器散熱比較困難，可控硅的功率損耗大。而電容器智能投切開(kāi)關(guān)具有接觸器導通內阻小，不發(fā)熱及可控硅零電壓投入、零電流切除的優(yōu)點(diǎn)，具有比較好的投切效果。
KH-ZK電容器智能投切開(kāi)關(guān)是目前市場(chǎng)比較理想的產(chǎn)品：（1）功耗接近于零，不足交流接觸器和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的百分之一；（2）徹底消除了合閘涌流。交流接觸器在電容投入時(shí)會(huì )產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍的合閘涌流，晶閘管也會(huì )產(chǎn)生1.5倍的合閘涌流，而在電網(wǎng)存在諧波的場(chǎng)合，晶閘管的合閘涌流甚至會(huì )超過(guò)接觸器極限值。
主要特點(diǎn)：
（1）內含微處理器，智能控制電容器投切。
（2）以可控硅通斷電容器組，無(wú)電弧、無(wú)涌流、響應快。
（3）導通內阻為零，不產(chǎn)生諧波。
（4）不產(chǎn)生合閘涌流，不需要選用限流電抗器，降低了成套裝置的成本。
（5）不發(fā)熱，可安裝于封閉式箱體內。
（6）微功耗，真正的節電開(kāi)關(guān)。
（7）結構簡(jiǎn)單，安裝方便。
（8）故障率低，使用壽命長(cháng)于可控硅及接觸器。
（9）溫度范圍寬。
（10）控制方式可為5--12VDC電平控制或485通訊控制。
（11）既可控制三相“△”形接法的電容器，又可控制三組單相電容器。
控制方式（見(jiàn)圖5）：
a)電平控制方式：
電平控制方式：A、B、C端子接不同的控制信號
三相控制方式：A、B、C端子接同一個(gè)控制信號
b)通訊控制方式（選配）：控制信號從485+，485-引入；每只電容器智能投切開(kāi)關(guān)應設成不同的地址，以控制投切對應的電容器組。
圖5 智能開(kāi)關(guān)控制框圖
2 TSC的實(shí)例分析
G(X)D1型、G(X)JF1型、G（X）JK1型（接觸器式）電容器跟蹤投切柜（箱）是國內市場(chǎng)常用的無(wú)功補償裝置。本文主要分析一下G(X)D1型電容器跟蹤投切柜（箱），它是一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置，是集微機－電子－機電－體化的高科技節能產(chǎn)品，能夠改善電網(wǎng)質(zhì)量，自動(dòng)跟蹤負載無(wú)功電流開(kāi)關(guān)，對多級電容器組進(jìn)行快速而頻繁的投切，使受電功率因數始終保持在最佳狀態(tài)。并克服了老式無(wú)功柜在投切方式、控制信號、響應時(shí)間等方面的缺點(diǎn)，具有完備的保護措施和停電自復功能。見(jiàn)圖6。
2.1 技術(shù)特點(diǎn)
①使用二相晶閘管閥控制三相Δ接法的電力電容器。
②使用過(guò)零觸發(fā)模塊，在控制器發(fā)出允許觸發(fā)的命令后，該模塊能自動(dòng)捕捉電流過(guò)零時(shí)刻，觸發(fā)晶閘管投入電容器，觸發(fā)可靠性大大提高。
③投切過(guò)程中無(wú)涌流，無(wú)操作過(guò)電壓、無(wú)電弧重燃，動(dòng)態(tài)響應快，可達6.7-20ms。電容器切除后無(wú)需放電可再次投入，可頻繁投切；用戶(hù)要求多次補償可一次到位，可實(shí)現分相補償，可濾除高次諧波。
④保護措施齊全：有短路、過(guò)載、欠壓、缺相等保護；可以手動(dòng)投切控制器；各項參數設定方便；在外部有故障時(shí)自動(dòng)退出運行，送電后自動(dòng)恢復運行。
⑤無(wú)觸點(diǎn)交流開(kāi)關(guān)使用壽命長(cháng)，從而使整機長(cháng)時(shí)間免維護。
2.2 使用效益
①提高受電功率因數，達0.95以上，不返送無(wú)功。
②最大限度降低線(xiàn)損，使配電變壓器有效輸出容量增加。
③優(yōu)化用電質(zhì)量，即提高電壓合格率，減少電壓波動(dòng)，抑制電壓閃變，提高電網(wǎng)運行的安全可靠性。
④在三相不平衡處，可相補償無(wú)功功率，以改善不平衡性。
⑤在沖擊性和波動(dòng)性負荷處，可減少電壓波動(dòng)及抑制電壓閃變，提高電壓的穩定性。
⑥節約電費、增容費及低功率因數罰款的開(kāi)支，提高配電設備容量的利用率20%以上。
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