無(wú)功補(bǔ)償

　　無(wú)功功率補(bǔ)償Reactive power compensation，簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)功補(bǔ)償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。

　　一、簡(jiǎn)介

　　交流電在通過(guò)純電阻性負(fù)載的時(shí)候，電能都轉(zhuǎn)成了熱能，而在通過(guò)純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時(shí)候，并不做功。也就是說(shuō)沒(méi)有消耗電能，即為無(wú)功功率。當(dāng)然實(shí)際負(fù)載，不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載，一般都是混合性負(fù)載，這樣電流在通過(guò)它們的時(shí)候，就有部分電能不做功，就是無(wú)功功率，此時(shí)的功率因數(shù)小于1，為了提高電能的利用率，就要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

　　在大系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償還用于調(diào)整電網(wǎng)的電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　在小系統(tǒng)中，通過(guò)恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償方法還可以調(diào)整三相不平衡電流。按照王氏定理：在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉(zhuǎn)移有功電流。因此，對(duì)于三相電流不平衡的系統(tǒng)，只要恰當(dāng)?shù)卦诟飨嗯c相之間以及各相與零線(xiàn)之間接入不同容量的電容器，不但可以將各相的功率因數(shù)均補(bǔ)償至1，而且可以使各相的有功電流達(dá)到平衡狀態(tài)。

　　概念

　　1． 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑恚喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)荷釋放能量時(shí)，感性負(fù)荷吸收能量，而感性負(fù)荷釋放能量時(shí)，容性負(fù)荷吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間交換。這樣，感性負(fù)荷所吸收的無(wú)功功率可從容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率中得到補(bǔ)償，這就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑怼?/p>

　　2． 有功功率active power：有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。單位：瓦（W）或千瓦（KW）

　　3． 無(wú)功功率reactive power：無(wú)功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶?span id="7jeitog" class='hrefStyle'>線(xiàn)圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線(xiàn)圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。單位：乏（var）或千乏(Kvar)

　　4． 感性無(wú)功功率Perceptual reactive power：電動(dòng)機(jī)和變壓器在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收和釋放的功率相等，這種功率叫感性無(wú)功功率。單位（Kvar）

　　5． 容性無(wú)功功率Capacitive reactive power：電容器在交流電網(wǎng)中接通時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi),上半周期的充電功率與下半周期的放電功率相等，而不消耗能量，這種充放電功率叫容性無(wú)功功率。單位（Kvar）

　　6．視在功率Apparent power：純電阻性電路中電壓和電流是同相位的，電壓和電流的乘積為有功功率；但在感性或容性電路中，電壓和電流有著相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負(fù)荷實(shí)際吸收的電功率，而是表面的數(shù)值，稱(chēng)為視在功率。單位（KVA）

　　7．無(wú)功功率的作用：在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行?！?span id="e0tjm9x" class='hrefStyle'>發(fā)電機(jī)和高壓輸電線(xiàn)供給的無(wú)功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶(hù)對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的道理。

　　8．無(wú)功功率對(duì)供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：

　　(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。

　　(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。

　　(3)造成線(xiàn)路電壓損失增大和電能損耗的增加。

　　(4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。

　　9．功率因數(shù)：電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著一個(gè)相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ來(lái)表示。cosφ稱(chēng)為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶(hù)用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

　　三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為：cosφ=P/S

　　式中cosφ——功率因數(shù)；

　　P——有功功率，kW；

　　Q——無(wú)功功率,kVar；

　　S——視在功率,kVA；

　　U——用電設(shè)備的額定電壓,V；

　　I——用電設(shè)備的運(yùn)行電流,A。

　　功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)。

　　(1)自然功率因數(shù)：是指用電設(shè)備沒(méi)有安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)的功率因數(shù)，或者說(shuō)用電設(shè)備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)，電阻性負(fù)荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數(shù)較高，等于1，而電感性負(fù)荷(電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī))的功率因數(shù)比較低，都小于1。

　　(2)瞬時(shí)功率因數(shù)：是指在某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。瞬時(shí)功率因數(shù)是隨著用電設(shè)備的類(lèi)型、負(fù)荷的大小和電壓的高低而時(shí)刻在變化。

　　(3)加權(quán)平均功率因數(shù)：是指在一定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值，其計(jì)算公式=/T

　　10．力率電費(fèi)：全國(guó)供用電規(guī)則規(guī)定，在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)，用戶(hù)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為：高壓用電的工業(yè)用戶(hù)和高壓用電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶(hù)，功率因數(shù)為0.90以上，其它100KVA及以上的電力用戶(hù)和大中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為0.80以上。凡功率因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶(hù)，供電部門(mén)會(huì)在其用戶(hù)使用電費(fèi)的基礎(chǔ)上按一定比例對(duì)其加收一部分電費(fèi)，這部分加收的電費(fèi)稱(chēng)為力率電費(fèi)。

　　11.提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補(bǔ)償裝置。

　　原理

　　無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹恚弘娋W(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能、熱能、化學(xué)能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱(chēng)為有功功率；二是無(wú)功功率：不消耗電能，只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能，這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱(chēng)為無(wú)功功率（如電磁元件建立磁場(chǎng)占用的電能，電容器建立電場(chǎng)所占的電能）。

　　無(wú)功補(bǔ)償?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)方式：把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x：

　?、?補(bǔ)償無(wú)功功率，可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。

　?、?減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量，減少投資，例如當(dāng)功率因數(shù)cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時(shí)，裝1Kvar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對(duì)原有設(shè)備而言，相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此，對(duì)新建、改建工程，應(yīng)充分考慮無(wú)功補(bǔ)償，便可以減少設(shè)計(jì)容量，從而減少投資。

　?、?降低線(xiàn)損，由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，cosθ為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則：

　　cosΦ>cosθ，所以提高功率因數(shù)后，線(xiàn)損率也下降了，減少設(shè)計(jì)容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線(xiàn)損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。

　　電網(wǎng)中常用的無(wú)功補(bǔ)償方式包括：

　　① 集中補(bǔ)償：在高低壓配電線(xiàn)路中安裝并聯(lián)電容器組；

　?、?分組補(bǔ)償：在配電變壓器低壓側(cè)和用戶(hù)車(chē)間配電屏安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器；

　?、?單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償：在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等。

　　加裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，不僅可使功率消耗小，功率因數(shù)提高，還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力。

　　確定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

　?、?在輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補(bǔ)償，倒送無(wú)功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟(jì)的。

　?、?功率因數(shù)越高，每千伏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償。

　　無(wú)功就地補(bǔ)償容量可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：Q≤UΙ0式中：Q---無(wú)功補(bǔ)償容量（kvar）；U---電動(dòng)機(jī)的額定電壓（V）；Ι0---電動(dòng)機(jī)空載電流（A）；但是無(wú)功就地補(bǔ)償也有其缺點(diǎn)：⑴不能全面取代高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償；眾所周之，無(wú)功補(bǔ)償按其安裝位置和接線(xiàn)方法可分為：高壓集中補(bǔ)償、低壓分組補(bǔ)償和低壓就地補(bǔ)償。其中就地補(bǔ)償區(qū)域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘肯鄬?duì)較小，利用率也高，且能補(bǔ)償變壓器自身的無(wú)功損耗。為此，這三種補(bǔ)償方式各有應(yīng)用范圍，應(yīng)結(jié)合實(shí)際確定使用場(chǎng)合，各司其職分類(lèi)

　　投切

　　延時(shí)投切方式即俗稱(chēng)的"靜態(tài)"補(bǔ)償方式。延時(shí)投切的目的在于防止過(guò)于頻繁的動(dòng)作使電容器造成損壞，更重要的是防備電容不停的投切導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩，這是很危險(xiǎn)的。

　　延時(shí)投切方式用于控制電容器投切的器件可以是投切電容器專(zhuān)用接觸器、復(fù)合開(kāi)關(guān)或者同步開(kāi)關(guān)（又名選相開(kāi)關(guān)）。

　　投切電容器專(zhuān)用接觸器有一組輔助接點(diǎn)串聯(lián)電阻后與主接點(diǎn)并聯(lián)。在投入過(guò)程中輔助接點(diǎn)先閉合，與輔助接點(diǎn)串聯(lián)的電阻使電容器預(yù)充電，然后主接點(diǎn)再閉合，于是就限制了電容器投入時(shí)的涌流。

　　復(fù)合開(kāi)關(guān)就是將晶閘管與繼電器接點(diǎn)并聯(lián)使用，但是復(fù)合開(kāi)關(guān)既使用晶閘管又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得比較復(fù)雜，成本也比較高，并且由于晶閘管對(duì)過(guò)流、過(guò)壓及對(duì)dv/dt的敏感性也比較容易損壞。在實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)合開(kāi)關(guān)故障多半是由晶閘管損壞所引起的

　　同步開(kāi)關(guān)是近年來(lái)最新發(fā)展的技術(shù)，顧名思義，就是使機(jī)械開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)準(zhǔn)確地在需要的時(shí)刻閉合或斷開(kāi)。對(duì)于控制電容器的同步開(kāi)關(guān)就是要在接點(diǎn)兩端電壓為零的時(shí)刻閉合，從而實(shí)現(xiàn)電容器的無(wú)涌流投入，在電流為零的時(shí)刻斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的無(wú)電弧分?jǐn)?。由于同步開(kāi)關(guān)省略了晶閘管，因此不僅成本降低，而且可靠性提高。同步開(kāi)關(guān)是傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)與現(xiàn)代電子技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物，使機(jī)械開(kāi)關(guān)在具有獨(dú)特技術(shù)性能的同時(shí)，其高可靠性以及低損耗的特點(diǎn)得以充分顯示出來(lái)。

　　當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷呈感性時(shí)，如電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等負(fù)載，這時(shí)電網(wǎng)的電流滯帶后電壓一個(gè)角度，當(dāng)負(fù)荷呈容性時(shí)，如過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)，這時(shí)電網(wǎng)的電流超前于電壓的一個(gè)角度，功率因數(shù)超前或滯后是指電流與電壓的相位關(guān)系。通過(guò)補(bǔ)償裝置的控制器檢測(cè)供電系統(tǒng)的物理量，來(lái)決定電容器的投切，這個(gè)物理量可以是功率因數(shù)或無(wú)功電流或無(wú)功功率。

　　下面就功率因數(shù)型舉例說(shuō)明。當(dāng)這個(gè)物理量滿(mǎn)足要求時(shí)，如cosΦ超前且>0.98，滯后且>0.95，在這個(gè)范圍內(nèi)，此時(shí)控制器沒(méi)有控制信號(hào)發(fā)出，這時(shí)已投入的電容器組不退出，沒(méi)投入的電容器組也不投入。當(dāng)檢測(cè)到cosΦ不滿(mǎn)足要求時(shí)，如cosΦ滯后且<0.95，那么將一組電容器投入，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)cosΦ如還不滿(mǎn)足要求，控制器則延時(shí)一段時(shí)間（延時(shí)時(shí)間可整定），再投入一組電容器，直到全部投入為止。當(dāng)檢測(cè)到超前信號(hào)如cosΦ<0.98,即呈容性載荷時(shí)，那么控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是：先投入的那組電容器組在切除時(shí)就要先切除。如果把延時(shí)時(shí)間整定為300s，而這套補(bǔ)償裝置有十路電容器組，那么全部投入的時(shí)間就為50分鐘，切除也這樣。在這段時(shí)間內(nèi)無(wú)功損失補(bǔ)只能是逐步到位。如果將延時(shí)時(shí)間整定的很短，或沒(méi)有設(shè)定延時(shí)時(shí)間，就可能會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。當(dāng)控制器監(jiān)測(cè)到cosΦ〈0.95，迅速將電容器組逐一投入，而在投入期間，此時(shí)電網(wǎng)可能已是容性負(fù)載即過(guò)補(bǔ)償了，控制器則控制電容器組逐一切除，周而復(fù)始，形成震蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。是否能形成振蕩與負(fù)載的性質(zhì)有密切關(guān)系，所以說(shuō)這個(gè)參數(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況整定，要在保證系統(tǒng)安全的情況下，再考慮補(bǔ)償效果。

　　器件

　　1.1 交流接觸器控制投入型補(bǔ)償裝置。由于電容器是電壓不能瞬變的器件，因此電容器投入時(shí)會(huì)形成很大的涌流，涌流最大時(shí)可能超過(guò)100倍電容器額定電流。涌流會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾，也會(huì)降低電容器的使用壽命。為了降低涌流，大部分補(bǔ)償裝置使用電容器投切專(zhuān)用接觸器，這種接觸器有1組串聯(lián)限流電阻與主觸頭并聯(lián)的輔助觸頭，在接觸器吸合的過(guò)程中，輔助觸頭首先接通，使電容器通過(guò)限流電阻接入電路進(jìn)行預(yù)充電，然后主觸頭接通將電容器正常接入電路，通過(guò)這種方式可以將涌流限制在電容器額定電流的20倍以下。

　　此類(lèi)補(bǔ)償裝置價(jià)格低廉，可靠性較高，應(yīng)用最為普遍。由于交流接觸器的觸頭壽命有限，不適合頻繁投切，因此這類(lèi)補(bǔ)償裝置不適用頻繁變化的負(fù)荷情況。

　　1.2 晶閘管控制投入型補(bǔ)償裝置。這類(lèi)補(bǔ)償裝置就是SVC分類(lèi)中的TSC子類(lèi)。由于晶閘管很容易受涌流的沖擊而損壞，因此晶閘管必須過(guò)零觸發(fā)，就是當(dāng)晶閘管兩端電壓為零的瞬間發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。過(guò)零觸發(fā)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)涌流投入電容器，另外由于晶閘管的觸發(fā)次數(shù)沒(méi)有限制，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償（響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)），因此適用于電容器的頻繁投切，非常適用于頻繁變化的負(fù)荷情況。晶閘管導(dǎo)通電壓降約為1V左右，損耗很大（以額定容量100Kvar的補(bǔ)償裝置為例，每相額定電流約為145A，則晶閘管額定導(dǎo)通損耗為145×1×3=435W），必須使用大面積的散熱片并使用通風(fēng)扇。晶閘管對(duì)電壓變化率（dv/dt）非常敏感，遇到操作過(guò)電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導(dǎo)通而被涌流損壞，即使安裝避雷器也無(wú)濟(jì)于事，因?yàn)楸芾灼髦荒芟拗齐妷旱姆逯?，并不能降低電壓變化率?/p>

　　此類(lèi)補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，可靠性差，損耗大，除了負(fù)荷頻繁變化的場(chǎng)合，在其余場(chǎng)合幾乎沒(méi)有使用價(jià)值。

　　1.3 復(fù)合開(kāi)關(guān)控制投入型補(bǔ)償裝置。復(fù)合開(kāi)關(guān)技術(shù)就是將晶閘管與繼電器接點(diǎn)并聯(lián)使用，由晶閘管實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零投入與電流過(guò)零切除，由繼電器接點(diǎn)來(lái)通過(guò)連續(xù)電流，這樣就避免了晶閘管的導(dǎo)通損耗問(wèn)題，也避免了電容器投入時(shí)的涌流。但是復(fù)合開(kāi)關(guān)技術(shù)既使用晶閘管又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜，并且由于晶閘管對(duì)dv/dt的敏感性也比較容易損壞。

　　1.4同步開(kāi)關(guān)（又名選相開(kāi)關(guān)）投入型補(bǔ)償裝置。同步開(kāi)關(guān)技術(shù)是近年來(lái)最新發(fā)展的技術(shù)，顧名思義，就是使機(jī)械開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)準(zhǔn)確地在需要的時(shí)刻閉合或斷開(kāi)。對(duì)于控制電容器的同步開(kāi)關(guān)，就是要在開(kāi)關(guān)接點(diǎn)兩端電壓為零的時(shí)刻閉合。

　　同步開(kāi)關(guān)技術(shù)中拒絕使用可控硅，因此仍然不適用于頻繁投切。但由于同步開(kāi)關(guān)相比復(fù)合開(kāi)關(guān)和交流接觸器更節(jié)能、更安全可靠、更節(jié)約資源，且選相開(kāi)關(guān)應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)，不僅能通過(guò)RS485通訊控制方式對(duì)多至64路電容器進(jìn)行控制，還具備通訊功能，可將基層單位的電測(cè)量信息實(shí)時(shí)發(fā)送到上級(jí)電網(wǎng)，為國(guó)家正在發(fā)展的智能化電網(wǎng)無(wú)縫對(duì)接等諸多因素，可以預(yù)見(jiàn)：采用單片機(jī)控制磁保持繼電器的LXK系列同步開(kāi)關(guān)（或選相開(kāi)關(guān)）必將替代復(fù)合開(kāi)關(guān)和交流接觸器成為無(wú)功補(bǔ)償電容器投切開(kāi)關(guān)的主流。

　　瞬時(shí)

　　瞬時(shí)投切方式即人們熟稱(chēng)的"動(dòng)態(tài)"補(bǔ)償方式，應(yīng)該說(shuō)它是半導(dǎo)體電力器件與數(shù)字技術(shù)綜合的技術(shù)結(jié)晶，實(shí)際就是一套快速隨動(dòng)系統(tǒng)，控制器一般能在半個(gè)周波至1個(gè)周波內(nèi)完成采樣、計(jì)算，在2個(gè)周期到來(lái)時(shí)，控制器已經(jīng)發(fā)出控制信號(hào)了。通過(guò)脈沖信號(hào)使晶閘管導(dǎo)通，投切電容器組大約20-30毫秒內(nèi)就完成一個(gè)全部動(dòng)作，這種控制方式是機(jī)械動(dòng)作的接觸器類(lèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式作為新一代的補(bǔ)償裝置有著廣泛的應(yīng)用前景。很多開(kāi)關(guān)行業(yè)廠(chǎng)都試圖生產(chǎn)、制造這類(lèi)裝置且有的生產(chǎn)廠(chǎng)已經(jīng)生產(chǎn)出很不錯(cuò)的裝置。當(dāng)然與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比從性能上、元器件的質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上還有一定的差距。

　　線(xiàn)路

　　2.1 LC串聯(lián)接法

　　這種方式采用電感與電容的串聯(lián)接法，調(diào)節(jié)電抗以達(dá)到補(bǔ)償無(wú)功損耗的目的。從原理上分析，這種方式響應(yīng)速度快，閉環(huán)使用時(shí)，可做到無(wú)差調(diào)節(jié)，使無(wú)功損耗降為零。從元件的選擇上來(lái)說(shuō)，根據(jù)補(bǔ)償量選擇1組電容器即可，不需要再分成多路。既然有這么多的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該是非常理想的補(bǔ)償裝置了。但由于要求選用的電感量值大，要在很大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，所以體積也相對(duì)較大，價(jià)格也要高一些，再加一些技術(shù)的原因，這項(xiàng)技術(shù)到還沒(méi)有被廣泛采用或使用者很少。

　　2.2 采用電力半導(dǎo)體器件

　　作為電容器組的投切開(kāi)關(guān)，較常采用的接線(xiàn)方式如圖2。圖中BK為半導(dǎo)體器件，C1為電容器組。這種接線(xiàn)方式采用2組開(kāi)關(guān)，另一相直接接電網(wǎng)省去一組開(kāi)關(guān)，有很多優(yōu)越性。

　　作為補(bǔ)償裝置所采用的半導(dǎo)體器件一般都采用晶閘管，其優(yōu)點(diǎn)是選材方便，電路成熟又很經(jīng)濟(jì)。其不足之處是元件本身不能快速關(guān)斷，在意外情況下容易燒毀，所以保護(hù)措施要完善。當(dāng)解決了保護(hù)問(wèn)題，作為電容器組投切開(kāi)關(guān)應(yīng)該是較理想的器件。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數(shù)。很重要的一項(xiàng)就是要求控制器要有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，準(zhǔn)確的投切功率，還要有較高的自識(shí)別能力，這樣才能達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。

　　當(dāng)控制器采集到需要補(bǔ)償?shù)男盘?hào)發(fā)出一個(gè)指令（投入一組或多組電容器的指令），此時(shí)由觸發(fā)脈沖去觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，相應(yīng)的電容器組也就并入線(xiàn)路運(yùn)行。需要強(qiáng)調(diào)的是晶閘管導(dǎo)通的條件必須滿(mǎn)足其所在相的電容器的端電壓為零，以避免涌流造成元件的損壞，半導(dǎo)體器件應(yīng)該是無(wú)涌流投切。當(dāng)控制指令撤消時(shí)，觸發(fā)脈沖隨即消失，晶閘管零電流自然關(guān)斷。關(guān)斷后的電容器電壓為線(xiàn)路電壓交流峰值，必須由放電電阻盡快放電，以備電容器再次投入。

　　元器件可以選單相晶閘管反并聯(lián)或是雙向晶閘管，也可選適合容性負(fù)載的固態(tài)接觸器，這樣可以省去過(guò)零觸發(fā)的脈沖電路，從而簡(jiǎn)化線(xiàn)路，元件的耐壓及電流要合理選擇，散熱器及冷卻方式也要考慮周全。

　　2.3 混合投切方式

　　實(shí)際上就是靜態(tài)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)幕旌?，一部分電容器組使用接觸器投切，而另一部分電容器組使用電力半導(dǎo)體器件。這種方式在一定程度上可做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，但就其控制技術(shù)，還見(jiàn)到完善的控制軟件，該方式用于通常的網(wǎng)絡(luò)如工礦、小區(qū)、域網(wǎng)改造，比起單一的投切方式拓寬了應(yīng)用范圍，節(jié)能效果更好。補(bǔ)償裝置選擇非等容電容器組，這種方式補(bǔ)償效果更加細(xì)致，更為理想。還可采用分相補(bǔ)償方式，可以解決由于線(xiàn)路三相不平行造成的損失。

　　2.4 無(wú)功發(fā)生器SVG

　　利用PWM整流控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的電壓和電流實(shí)時(shí)采樣和高性能DSP計(jì)算出電網(wǎng)的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的補(bǔ)償。SVG的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)連續(xù)無(wú)功補(bǔ)償，并可實(shí)現(xiàn)感性無(wú)功和容性無(wú)功的補(bǔ)償，使電網(wǎng)的功率因數(shù)穩(wěn)定在0.98以上。SVG不僅對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，而且可對(duì)諧波電流實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。

　　二、裝置

　　選擇哪一種補(bǔ)償方式，還要依電網(wǎng)的狀況而定，首先對(duì)所補(bǔ)償?shù)木€(xiàn)路要有所了解，對(duì)于負(fù)荷較大且變化較快的工況，電焊機(jī)、電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)路采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，節(jié)能效果明顯。對(duì)于負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)的線(xiàn)路應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方式，也可使用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。一般電焊工作時(shí)間均在幾秒鐘以上，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)也在幾秒鐘以上，而動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間在幾十毫秒，按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鐘之內(nèi)是一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置能完成這個(gè)過(guò)程。

　　控制器

　　無(wú)功功率補(bǔ)償控制器有三種采樣方式，功率因數(shù)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(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償控制器的選擇。控制器是無(wú)功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng)，采樣、運(yùn)算、發(fā)出投切信號(hào)，參數(shù)設(shè)定、測(cè)量、元件保護(hù)等功能均由補(bǔ)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(jī)--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(guó)內(nèi)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(nèi)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(rèn)真對(duì)待。在選用時(shí)需要注意的另一個(gè)問(wèn)題就是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的控制器其名稱(chēng)均為"XXX無(wú)功功率補(bǔ)償控制器"，名稱(chēng)里出現(xiàn)的"無(wú)功功率"的含義不是這臺(tái)控制器的采樣物理量。采樣物理量取決于產(chǎn)品的型號(hào)，而不是產(chǎn)品的名稱(chēng)。

　　1.功率因數(shù)型控制器

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

　　* "延時(shí)"整定，投切的延時(shí)時(shí)間，應(yīng)在10s-120s范圍內(nèi)調(diào)節(jié) "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(shù)應(yīng)能在0.85（滯后）-0.95（超前）范圍內(nèi)整定。

　　* 過(guò)壓保護(hù)設(shè)量

　　* 顯示設(shè)置、循環(huán)投切等功能

　　這種采樣方式在運(yùn)行中既要保證線(xiàn)路系統(tǒng)穩(wěn)定、無(wú)振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)，又要兼顧補(bǔ)償效果，這是一對(duì)矛盾，只能在現(xiàn)場(chǎng)視具體情況將參數(shù)整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調(diào)整的較好，也無(wú)法禰補(bǔ)這種方式本身的缺陷，尤其是在線(xiàn)路重負(fù)荷時(shí)。舉例說(shuō)明：設(shè)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(xiàn)過(guò)補(bǔ)償，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不會(huì)再有補(bǔ)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(shù)型的缺陷。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的無(wú)功型控制器是智能化的，有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能兼顧線(xiàn)路的穩(wěn)定性及檢測(cè)及補(bǔ)償效果，并能對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測(cè)，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(shí)別各路電容器組的功率、根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)切換時(shí)間、諧波過(guò)壓報(bào)警及保護(hù)、線(xiàn)路諧振報(bào)警、過(guò)電壓保護(hù)、線(xiàn)路低電流報(bào)警、電壓、電流畸變率測(cè)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(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線(xiàn)路在重負(fù)荷時(shí)，那怕cosΦ已達(dá)到0.99（滯后），只要再投一組電容器不發(fā)生過(guò)補(bǔ)，也還會(huì)再投入一組電容器，使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。采用DSP芯片的控制器，運(yùn)算速度大幅度提高，使得富里葉變換得到實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，不是所有的無(wú)功型控制器都有這么完備的功能。國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品相對(duì)于國(guó)外的產(chǎn)品還存在一定的差距。

　　3. 用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?/p>

　　對(duì)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(qiáng)，運(yùn)算速度快，更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補(bǔ)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)。

　　國(guó)內(nèi)用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破鳎c國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比有較大的差距，一是在動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間上較慢，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間重復(fù)性不好；二是補(bǔ)償功率不能一步到位，沖擊電流過(guò)大，系統(tǒng)特性容易漂移，維護(hù)成本高、造成設(shè)備整體投資費(fèi)用高。另外，相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也尚未見(jiàn)到，這方面落后于發(fā)展。

　　補(bǔ)償

　　由于現(xiàn)代半導(dǎo)體器件應(yīng)用愈來(lái)愈普遍，功率也更大，但它的負(fù)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(bǔ)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(shè)備損壞，再這種情況下補(bǔ)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(shè)計(jì)要使在工頻情況下呈容性，以對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，對(duì)于諧波則為感性負(fù)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(bǔ)償裝置即補(bǔ)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(duì)于諧波成分較大的線(xiàn)路還是應(yīng)盡量考慮采用，不能認(rèn)為裝置一時(shí)不出問(wèn)題就認(rèn)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(bǔ)償無(wú)功功率的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行消除。

　　（三）無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　一般無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置由控制器、晶閘管、并聯(lián)電容器、電抗器、過(guò)零觸發(fā)模塊、放電保護(hù)器件等組成。裝置實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量負(fù)荷的電壓、電流、無(wú)功功率和功率因數(shù)，通過(guò)微機(jī)進(jìn)行分析，計(jì)算出無(wú)功功率并與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，自動(dòng)選擇能達(dá)到最佳補(bǔ)償效果的補(bǔ)償容量并發(fā)出指令，由過(guò)零觸發(fā)模塊判斷雙向可控硅的導(dǎo)通時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)沖擊地投入并聯(lián)電容器組。

　　三、補(bǔ)償

　　（一）、SLTF型低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置：

　　適用于交流50 Hz、額定電壓在660 V以下，負(fù)載功率變化較大，對(duì)電壓波動(dòng)和功率因數(shù)有較高要求的電力、汽車(chē)、石油、化工、冶金、鐵路、港口、煤礦、油田等行業(yè)。

　　基本技術(shù)參數(shù)及工作環(huán)境：

　　環(huán)境溫度：-25oC~+40oC(戶(hù)外型)；-5oC~+40oC (戶(hù)內(nèi)型)，最大日平均溫度30oC

　　海拔高度：1000 m

　　相對(duì)濕度：< 85% (+25oC)

　　最大降雨：50 mm/10 min

　　安裝環(huán)境：周?chē)橘|(zhì)無(wú)爆炸及易燃危險(xiǎn)、無(wú)足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無(wú)導(dǎo)電塵埃。無(wú)劇烈震動(dòng)和顛簸，安裝傾斜度<5%。

　　技術(shù)指標(biāo)：額定電壓：220 V、380 V(50 Hz)

　　判斷依據(jù)：無(wú)功功率、電壓

　　響應(yīng)時(shí)間：< 20 ms

　　補(bǔ)償容量：90 kvar~900 kvar

　　允許誤差：0~10%

　?。ǘHFC型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置：

　　適用于6kV~10kV變電站，可在I段和II段母線(xiàn)上任意配置1~4組電容器，適應(yīng)變電站的各種運(yùn)行方式。

　　基本技術(shù)參數(shù)及工作環(huán)境：

　　正常工作溫度：-15~+50oC，相對(duì)濕度<85%，海拔高度：2000 m

　　技術(shù)指標(biāo)：額定電壓：6 kV~10 kV

　　交流電壓取樣：100 V (PT二次線(xiàn)電壓)

　　交流電流取樣：0~5 A(若 PT 取 10 kV 側(cè)二次 A、C 線(xiàn)電壓時(shí)，CT 應(yīng)取 B 相電流)

　　電壓整定值：6~6.6 kV 10~11 kV 可調(diào)

　　電流互感器變比：200~5000 /5 A 可調(diào)

　　動(dòng)作間隔時(shí)間；1~60 min可調(diào)

　　動(dòng)作需系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間：2~10 min可調(diào)

　　功率因數(shù)整定：0.8~0.99 可調(diào)

　　技術(shù)特征：電壓優(yōu)先：按電壓質(zhì)量要求自動(dòng)投切電容器，使母線(xiàn)電壓始終處于規(guī)定范圍。

　　自動(dòng)補(bǔ)償：依據(jù)無(wú)功大小自動(dòng)投切電容器組，使系統(tǒng)不過(guò)壓、不過(guò)補(bǔ)、無(wú)功損耗始終處于最小的狀態(tài)。

　　記錄監(jiān)測(cè)：可自動(dòng)或隨時(shí)調(diào)出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行記錄、電壓合格率統(tǒng)計(jì)表等 (選配)。

　　智能控制：在自動(dòng)發(fā)出各動(dòng)作控制指令之前，首先探詢(xún)動(dòng)作后可能出現(xiàn)的所有超限定值，減少動(dòng)作次數(shù)。

　　異常報(bào)警閉鎖：當(dāng)電容器控制回路繼保動(dòng)作、拒動(dòng)和控制器失電時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，顯示故障部位和閉鎖出口。

　　安全防護(hù)：手動(dòng)可退出任一電容器組的自投狀態(tài)，控制器自動(dòng)閉鎖并退出控制。

　　模糊控制：當(dāng)系統(tǒng)處于電壓合格范圍的高端且在特定環(huán)境時(shí)如何實(shí)施綜控原則是該系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。由于現(xiàn)場(chǎng)諸多因素，如配置環(huán)境、受電狀況、動(dòng)作時(shí)間、用戶(hù)對(duì)動(dòng)作次數(shù)的限制等 而引起頻繁動(dòng)作是用戶(hù)最為擔(dān)擾的。應(yīng)用模糊控制正是考慮了以上諸多因素而使這一“盲區(qū)”得到合理解決。

　　（三）、WDB-K型低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置

　　概述

　　采用大功率晶閘管投切開(kāi)關(guān)，控制器可根據(jù)系統(tǒng)電壓，無(wú)功功率、兩相準(zhǔn)則控制晶閘管開(kāi)關(guān)對(duì)多級(jí)電容組進(jìn)行快速投切。晶閘管開(kāi)關(guān)采用過(guò)零觸發(fā)方式，可實(shí)現(xiàn)電容器無(wú)涌流無(wú)沖擊投入，達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，補(bǔ)償電網(wǎng)無(wú)功、改善功率因數(shù)、提高變壓器承載能力的目的。可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、港口、化工、建材等工礦企業(yè)及小區(qū)配電系統(tǒng)。

　　裝置結(jié)構(gòu)及主要元件技術(shù)性能

　　1、裝置結(jié)構(gòu)

　　WDB-K型低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置由控制器、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組、并聯(lián)電容器組、電抗器、放電裝置及保護(hù)回路組成，整機(jī)設(shè)計(jì)為機(jī)電一體化。

　　2、主要元件技術(shù)性能

　　（1）控制器

　　WDB-K型低壓無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置控制器為全新數(shù)字化設(shè)計(jì)、軟硬件模塊化、集成度高、電磁兼容、抗干擾能力強(qiáng)，有12個(gè)輸出端子，可實(shí)現(xiàn)分相、平衡、分相加平衡三種方式補(bǔ)償。適用范圍廣，可滿(mǎn)足不同性質(zhì)負(fù)荷的補(bǔ)償需要?？筛鶕?jù)系統(tǒng)電壓、無(wú)功功率控制無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組投切，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作模式，并具有過(guò)壓切除、過(guò)壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護(hù)功能。

　?。?）無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組

　　無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)組是裝置的主要執(zhí)行元件，由晶閘管開(kāi)關(guān)、散熱器、風(fēng)扇、溫控開(kāi)關(guān)、過(guò)零觸發(fā)模塊及阻容吸收回路構(gòu)成，一體化設(shè)計(jì)單組可控最大容量為90kvar，晶閘管開(kāi)關(guān)為進(jìn)口元件，大功率、安全系數(shù)高。

　　（3）并聯(lián)電容器組

　　選用優(yōu)質(zhì)自愈式并聯(lián)電容器，可按不同容量靈活編碼組合，投切級(jí)數(shù)多，大容量補(bǔ)償可一次到位。

　　基本工作原理

　　裝置工作時(shí)由控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓及無(wú)功功率的變化。當(dāng)系統(tǒng)電壓低于供電標(biāo)準(zhǔn)或無(wú)功功率達(dá)到所設(shè)定電容器組投切門(mén)限時(shí)，控制器給出投切指令。由過(guò)零電路迅速檢測(cè)晶閘管兩端電壓（即電容器和系統(tǒng)之間的電壓差），當(dāng)兩端電壓為零時(shí)觸發(fā)晶閘管，電容器組實(shí)現(xiàn)無(wú)涌流投入或無(wú)涌流切除。

　　主要技術(shù)參數(shù)

　　1、額定電壓 AC220V/380V±10% 50Hz

　　2、接線(xiàn)方式 三相四線(xiàn)

　　3、投切依據(jù) 系統(tǒng)電壓及無(wú)功功率

　　4、響應(yīng)時(shí)間 ≤20ms

　　5、投切延時(shí) 0.1～30s（連續(xù)可調(diào)）

　　6、投切精度 平均≤+2%

　　7、補(bǔ)償容量 60kvar～1080kvar

　　8、投切級(jí)數(shù) 1～18級(jí)

　　使用環(huán)境條件

　　1、工作環(huán)境溫度 -25℃～+45℃

　　2、空氣相對(duì)濕度≤85%

　　3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）

　　4、安裝環(huán)境 無(wú)易燃、易爆、化學(xué)腐蝕、水淹及劇烈振動(dòng)場(chǎng)所

　　5、安裝方式 戶(hù)內(nèi)屏式，戶(hù)外箱式

　　6、安裝條件 電網(wǎng)中諧波含量符合GB/T14549中0.38kV條款的規(guī)定

　　保護(hù)功能

　　具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、溫度超限多種保護(hù)。裝置能在外部故障和停電時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行，送電后自動(dòng)恢復(fù)。

　　（四）、GWB-Z型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置

　　概述

　　適用于6KV、10KV的大中型工礦企業(yè)等負(fù)荷波動(dòng)較大、功率因數(shù)需經(jīng)常調(diào)節(jié)的變電站配電系統(tǒng)。本裝置是根據(jù)系統(tǒng)電壓和無(wú)功缺額等因素，通過(guò)綜合測(cè)算，自動(dòng)投切電容組，以提高電壓質(zhì)量、改善功率因數(shù)及減少線(xiàn)損。本裝置適用于無(wú)人值守變電站和諧波電壓、諧波電流滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)GB/T14548-93規(guī)定允許值的場(chǎng)合。如現(xiàn)場(chǎng)諧波條件超標(biāo)，可根據(jù)情況配備1%-13%的電抗已抗拒諧波進(jìn)入補(bǔ)償設(shè)備。

　　結(jié)構(gòu)及基本工作原理

　　GWB-Z型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，由控制器、高壓真空開(kāi)關(guān)或真空接觸器、高壓電容器組、電抗器、放電線(xiàn)圈、避雷器和一些必要的保護(hù)輔助設(shè)備組成。GWB-Z型數(shù)字式高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器是根據(jù)九區(qū)圖結(jié)合模糊控制原理、按電壓優(yōu)先和負(fù)荷無(wú)功功率以及投切次數(shù)限量等要求決定是否投切電容器組，使母線(xiàn)電壓始終處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確保不過(guò)補(bǔ)最大限度減少損耗。在電壓允許的范圍內(nèi)依據(jù)負(fù)荷的無(wú)功要求將電容器組一次投切到位。在投入電容器之前預(yù)算電壓升高量，如果超標(biāo)則降低容量投入或不投入。異常情況時(shí)控制器發(fā)出指令退出所有電容器組，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。故障排除后，手動(dòng)解除報(bào)警才能再次投入自動(dòng)工作方式。

　　技術(shù)特征

　　1、電壓優(yōu)先

　　按電壓質(zhì)量要求自動(dòng)投切電容器，電壓超出最高設(shè)定值時(shí)，逐步切除電容器組，直到電壓合格為止。電壓低于最低設(shè)定值時(shí)，在保證不過(guò)載的條件下逐步投入電容器組，使母線(xiàn)電壓始終處于規(guī)定范圍。

　　2、無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償功能

　　在電壓優(yōu)先原則下，依據(jù)負(fù)荷無(wú)功功率大小自動(dòng)投切電容器組，使系統(tǒng)始終處于無(wú)功損耗最小狀態(tài)。

　　3、智能控制功能

　　自動(dòng)發(fā)出動(dòng)作指令前首先探詢(xún)動(dòng)作后可能出現(xiàn)的所有超限定值，減少動(dòng)作次數(shù)。

　　4、異常報(bào)警功能

　　當(dāng)電容器控制回路繼保動(dòng)作拒動(dòng)和控制器則自動(dòng)閉鎖改組電容器的自動(dòng)控制。

　　6、模糊控制功能

　　當(dāng)系統(tǒng)處于電壓合格范圍的高端且在某特定環(huán)境時(shí)如何實(shí)施綜控原則是該系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，由于現(xiàn)場(chǎng)諸多因素（如配置環(huán)境、受電狀況、動(dòng)作時(shí)間、用戶(hù)對(duì)動(dòng)作次數(shù)的限制等）而引起的頻繁動(dòng)作是用戶(hù)最為擔(dān)憂(yōu)的，應(yīng)用模糊控制正是考慮了以上諸多因素使這一“盲區(qū)”得到合理解決。

　　7、綜合保護(hù)功能

　　每套裝置有開(kāi)關(guān)保護(hù)（選配），過(guò)壓、失壓、過(guò)流（短路）和零序繼電保護(hù)、雙星形不平衡保護(hù)、熔斷器過(guò)流保護(hù)、氧化鋅避雷器、接地保護(hù)、速斷保護(hù)等。

　　主要技術(shù)參數(shù)

　　1、額定電壓（AC） 6KV、10KV

　　2、系統(tǒng)電壓取樣（AC） 100V（PT二次線(xiàn)電壓）

　　3、交流電流取樣 0～5A（若PT取10KV側(cè)二次A、C相線(xiàn)電壓時(shí)，CT應(yīng)取B相電流）

　　4、電壓整定值 6～6.6KV 10～11KV可調(diào)

　　5、動(dòng)作間隔時(shí)間 1～60分鐘可調(diào)

　　6、功率因數(shù)整定值 0.8～0.99可調(diào)

　　7、電流互感器變化 50～5000/5A可調(diào)

　　8、動(dòng)作需系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間 2～10分鐘可調(diào)

　　使用環(huán)境

　　1、環(huán)境溫度 -15℃～+45℃

　　2、相對(duì)濕度 ≤85%

　　3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）

　　4、周?chē)橘|(zhì)無(wú)爆炸及易燃危險(xiǎn)品、無(wú)足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無(wú)導(dǎo)電塵挨、安裝地點(diǎn)無(wú)劇烈振動(dòng)、無(wú)顛簸。

　　5、供電電源符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，沒(méi)有較強(qiáng)的諧波分量。

　?。ㄎ澹F-2B提升機(jī)專(zhuān)用無(wú)功補(bǔ)償

　　提升機(jī)作為大功率、頻繁啟動(dòng)、周期性沖擊負(fù)荷以及采用硅整流裝置對(duì)電網(wǎng)造成的無(wú)功沖擊和高次諧波污染等危害不僅危及電網(wǎng)安全，同時(shí)也造成提升機(jī)過(guò)電流、欠電壓等緊停故障的發(fā)生，影響了礦井生產(chǎn)。

　　提升機(jī)用無(wú)功補(bǔ)償

　　因此對(duì)提升機(jī)供電系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和高次諧波治理，對(duì)于提高礦井提升機(jī)和電網(wǎng)的安全運(yùn)行可靠性、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益意義巨大。

　　提升機(jī)單機(jī)裝機(jī)功率大，在礦井總供電負(fù)荷中占的比重較大。伴隨煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、井筒的加深，要求配套的提升機(jī)裝置容量也越來(lái)越大，單機(jī)容量已達(dá)到2000～3000kW，有的甚至達(dá)到5400kW，單斗提升裝載量達(dá)34t。這么大的負(fù)載啟動(dòng)將對(duì)電網(wǎng)造成很大的沖擊電流，無(wú)功電流成分較大，功率因數(shù)較低。所以大功率提升機(jī)對(duì)供電電網(wǎng)的容量和穩(wěn)定性要求更高。

　　其中大功率提升機(jī)主要的問(wèn)題是：

　　引起電網(wǎng)電壓降低及電壓波動(dòng)；

　　高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5、7、11等奇次諧波共存的狀況，

　　使電壓畸變更趨復(fù)雜化；

　　功率因數(shù)低；

　　徹底解決上述問(wèn)題的方法是用戶(hù)安裝具有快速響應(yīng)速度的BF-2B動(dòng)態(tài)濾波及無(wú)功補(bǔ)償裝置，該裝置使用大功率可控硅開(kāi)關(guān)模組。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于20ms，完全可以滿(mǎn)足嚴(yán)格的技術(shù)要求。我公司具有豐富的煤礦現(xiàn)場(chǎng)成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，如山西玉華煤礦等項(xiàng)目，濾波及無(wú)功補(bǔ)償裝置投運(yùn)至今運(yùn)行效果良好，單月節(jié)省電費(fèi)在10萬(wàn)元以上。

　　四、方式分類(lèi)

　　配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕绞接形宸N：變電站補(bǔ)償、配電線(xiàn)路補(bǔ)償、隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。

　　變電站補(bǔ)償：針對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功平衡，在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等，主要目的是平衡電網(wǎng)的無(wú)功功率，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端變電所的母線(xiàn)電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線(xiàn)路的無(wú)功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線(xiàn)上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是這種補(bǔ)償方式對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。

　　配電線(xiàn)路補(bǔ)償：線(xiàn)路無(wú)功補(bǔ)償即通過(guò)在線(xiàn)路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。線(xiàn)路補(bǔ)償點(diǎn)不宜過(guò)多；控制方式應(yīng)從簡(jiǎn)，一般不采用分組投切控制；補(bǔ)償容量也不宜過(guò)大，避免出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象；保護(hù)也要從簡(jiǎn)，可采用熔斷器和避雷器作為過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)。線(xiàn)路補(bǔ)償方式主要提供線(xiàn)路和公用變壓器需要的無(wú)功，該種方式具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線(xiàn)路。缺點(diǎn)是存在適應(yīng)能力差，重載情況下補(bǔ)償不足等問(wèn)題。

　　在低壓三相四線(xiàn)制的城市居民和農(nóng)網(wǎng)供電系統(tǒng)中：由于用電戶(hù)多為單相負(fù)荷或單相和三相負(fù)荷混用，并且負(fù)荷大小不同和用電時(shí)間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀(guān)存在的，并且這種用電不平衡狀況無(wú)規(guī)律性，也無(wú)法事先預(yù)知。導(dǎo)致了低壓供電系統(tǒng)三相負(fù)載的長(zhǎng)期性不平衡。對(duì)于三相不平衡電流，電力部門(mén)除了盡量合理地分配負(fù)荷之外幾乎沒(méi)有什么行之有效的解決辦法。

　　電網(wǎng)中的不平衡電流會(huì)增加線(xiàn)路及變壓器的銅損，還會(huì)增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行，最終會(huì)造成三相電壓的不平衡。

　　調(diào)整不平衡電流無(wú)功補(bǔ)償裝置，有效地解決了這個(gè)難題，該裝置具有在補(bǔ)償線(xiàn)路無(wú)功的同時(shí)調(diào)整不平衡有功電流的作用。其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補(bǔ)償至1，三相電流調(diào)整至平衡。實(shí)際應(yīng)用表明，可使三相功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95以上，使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10%以?xún)?nèi)。

　　隨機(jī)補(bǔ)償：隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)投切的一種無(wú)功補(bǔ)償方式?？h級(jí)配電網(wǎng)中有很大一部分的無(wú)功功率消耗在電動(dòng)機(jī)上，因此，搞好電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償，使其無(wú)功就地平衡，既能減少配電線(xiàn)路的損耗，同時(shí)還可以提高電動(dòng)機(jī)的出力。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償裝置投入；用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償裝置退出。更具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低的特點(diǎn)。適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主，可較好的限制配電網(wǎng)無(wú)功峰荷。年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在1000h以上的電動(dòng)機(jī)采用隨機(jī)補(bǔ)償較其他補(bǔ)償方式更經(jīng)濟(jì)。

　　隨器補(bǔ)償：隨器補(bǔ)償是指將低壓電容器通過(guò)低壓熔斷器接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。配電變壓器在輕載或空載時(shí)的無(wú)功負(fù)荷主要是變壓器的空載勵(lì)磁無(wú)功，配電變壓器空載無(wú)功是農(nóng)網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷的主要部分.隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是接線(xiàn)簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，能有效地補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功，限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷，使該部分無(wú)功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無(wú)功網(wǎng)損，提高用戶(hù)的功率因數(shù)，改善用戶(hù)的電壓質(zhì)量，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償最有效的手段之一。缺點(diǎn)是由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工作的投資比較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大。

　　跟蹤補(bǔ)償：是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在用戶(hù)配電變壓器低壓側(cè)的補(bǔ)償方式。這種補(bǔ)償方式，部分相當(dāng)于隨器補(bǔ)償?shù)淖饔茫饕m用與100kVA及以上的專(zhuān)用配電變壓器用戶(hù)。跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可較好地跟蹤無(wú)功負(fù)荷的變化，運(yùn)行方式靈活，補(bǔ)償效果好，但是費(fèi)用高，且自動(dòng)投切裝置較隨機(jī)或隨器補(bǔ)償?shù)目刂票Ｗo(hù)裝置復(fù)雜，如有任一元件損壞，則可導(dǎo)致電容器不能投切。其主要適于大容量大負(fù)荷的配變。

　　五、問(wèn)題

　　1、電容器損壞頻繁。

　　2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運(yùn)行中常發(fā)生熔斷。

　　3、電容器組經(jīng)常投入使用率低。

　　針對(duì)以上問(wèn)題，我們認(rèn)為有必要進(jìn)行專(zhuān)題研究，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行綜合整治，以達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備使用化運(yùn)行，提高電網(wǎng)電壓無(wú)功質(zhì)量和電能合格率。針對(duì)上述情況我們分析可能存在的原因如下：

　　1、電容器損壞主要原因由于在選擇電壓等級(jí)時(shí)沒(méi)有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級(jí)偏低，長(zhǎng)期運(yùn)行電容器將容易損壞。

　　2、電容器外熔斷器經(jīng)常發(fā)生熔斷，主要是合閘涌流對(duì)熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的，或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當(dāng)所致。

　　電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選擇及分配不當(dāng)造成的。

　　美國(guó)斯威爾智能電容器能靈活的應(yīng)用于高壓集中補(bǔ)償、低壓分組補(bǔ)償和低壓就地補(bǔ)償。

　　六、實(shí)際

　　就地（分散）補(bǔ)償應(yīng)用

　　不需要設(shè)置專(zhuān)用的無(wú)功補(bǔ)償箱或者無(wú)功補(bǔ)償柜，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種場(chǎng)合的小容量就地補(bǔ)償。

　　■在用電設(shè)備旁放置智能電容器

　　■在壁掛式配電箱內(nèi)放置智能電容器

　　■在工程車(chē)間配電設(shè)備內(nèi)（旁）放置智能電容器

　　■在用戶(hù)配變小于100kvar的計(jì)量柜、配電柜內(nèi)放置智能電容器

　　優(yōu)點(diǎn)：無(wú)功補(bǔ)償距離短，節(jié)能降損效果顯著，設(shè)備接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。

　　配置參考：對(duì)于小容量負(fù)載，按照負(fù)載總功率的25%~40%配置智能電容器容量。

　　例：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償方案

　　電動(dòng)機(jī)額定功率：50kW

　　無(wú)功補(bǔ)償容量： 15kvar（10kvar+5kvar）

　　智能電容器數(shù)量：1臺(tái) SWL-8MZS/450-10.5

　　無(wú)功補(bǔ)償級(jí)數(shù)： 0、5、10、15kvar

　　低壓分組補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

　　對(duì)戶(hù)外配電變進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償，直接將設(shè)備安裝于柱掛式戶(hù)外設(shè)備箱內(nèi)。

　　優(yōu)點(diǎn)：體積小、接線(xiàn)簡(jiǎn)、維護(hù)方便；投資小、節(jié)能降損效果顯著。

　　配置參考：配變無(wú)功補(bǔ)償容量一般為配變?nèi)萘康?5%~40%。

　　例：戶(hù)外配電變壓器應(yīng)用方案

　　配變?nèi)萘浚?00kVA

　　無(wú)功補(bǔ)償容量：60kvar 2×30kvar（20kvar+10kvar）

　　智能電容器數(shù)量：2臺(tái) SWL-8MZS/450-20.10

　　無(wú)功補(bǔ)償級(jí)數(shù)：0、10、20、30、40、50、60

　　安裝在箱變低壓室，根據(jù)配電變壓器容量進(jìn)行補(bǔ)償，選用若干臺(tái)智能電容器聯(lián)機(jī)使用。

　　優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、成本低、節(jié)約空間的顯著特點(diǎn)。

　　配置參考：箱變無(wú)功補(bǔ)償容量一般為配變?nèi)萘康?5%~40%。

　　例：箱式變集中補(bǔ)償應(yīng)用方案

　　箱變?nèi)萘浚?00kVA

　　無(wú)功補(bǔ)償容量：190kvar 4×40kvar(20kvar+20kvar)+ 1×30kvar(20kvar+10kvar)

　　智能電容器數(shù)量：4臺(tái) SWL-8MZS/450-20.20 1臺(tái) SWL-8MZS/450-20.10

　　高壓集中補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

　　低壓無(wú)功補(bǔ)償智能電容器實(shí)現(xiàn)在柜體內(nèi)組裝，構(gòu)成無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、節(jié)約成本。

　　優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償效果好，容量可調(diào)整性好，接線(xiàn)簡(jiǎn)單、故障少、運(yùn)行維護(hù)方便。

　　配置參考：根據(jù)成套柜補(bǔ)償容量的要求進(jìn)行配置。

　　低壓成套柜配置容量參考：

　　GGD柜型

　　柜體尺寸：1000mm(寬) ×600mm(深) ×2230(高)mm

　　可安裝智能電容器數(shù)量：20臺(tái) 40kvar（20kvar+20kvar）

　　無(wú)功補(bǔ)償總?cè)萘浚?00kvar（40kvar×20）

　　MNS柜型

　　柜體尺寸：600mm(寬) ×800mm(深) ×2200(高)mm

　　可安裝智能電容器數(shù)量：12臺(tái) 40kvar（20kvar+20kvar）

　　無(wú)功補(bǔ)償總?cè)萘浚?80kvar（40kvar×12）

　?、拼笕萘?span id="jj5okwi" class='hrefStyle'>電力電子裝置，普通電容器就地補(bǔ)償不恰當(dāng)：隨著大型電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，尤其是采用大容量晶閘管電源供電后，致使電網(wǎng)波形畸變，諧波分量增大，功率因數(shù)降低。更由于此類(lèi)負(fù)載經(jīng)常是快速變化，諧波次數(shù)增高，危及供電質(zhì)量，對(duì)通訊設(shè)備影響也很大，所以此類(lèi)負(fù)載采用就地補(bǔ)償是不安全，不恰當(dāng)?shù)?。因?yàn)棰匐娏﹄娮友b置會(huì)產(chǎn)生高次諧波，在負(fù)載電感上有部分被抑制。但當(dāng)負(fù)載并聯(lián)電容器后，高次諧波可順利通過(guò)電容器，這就等效地增加了供電網(wǎng)絡(luò)中的諧波成分。②由于諧波電流的存在，會(huì)增加電容器的負(fù)擔(dān)，容易造成電容器的過(guò)流、過(guò)熱，甚至損壞。③電力電子裝置供電的負(fù)載如電弧爐、軋鋼機(jī)等具有沖擊性無(wú)功負(fù)載，這要求無(wú)功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度要快，但并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方法是難以奏效。

　　智能電容器成套設(shè)備能滿(mǎn)足惡劣環(huán)境下的電容補(bǔ)償要求。Satons專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)的功率因數(shù)控制器結(jié)合智能電容器組，能快速響應(yīng)電網(wǎng)功率因數(shù)突變的問(wèn)題，毫秒級(jí)的捕捉諧波突變。防止過(guò)度補(bǔ)償引起的設(shè)備損壞。同時(shí)Satons智能電容器成套設(shè)備具有諧波抑制能力，破壞電容與系統(tǒng)的并聯(lián)諧振，部分吸收系統(tǒng)中的3、5、7次及以上諧波。

　?、请妱?dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，不宜采用普通電容器就地補(bǔ)償：異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流約為額定電流的4-7倍，即使采用降壓起動(dòng)措施，其起動(dòng)電流也是額定電流的2-3倍。因此在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的電容器勢(shì)必流過(guò)浪涌沖擊電流，這對(duì)頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合，不僅增加線(xiàn)損，而且引起電容器過(guò)熱，降低使用壽命。 此外，對(duì)具有正反轉(zhuǎn)起動(dòng)的場(chǎng)合，應(yīng)把補(bǔ)償電容器接到接觸器頭電源進(jìn)線(xiàn)側(cè)，這雖能使電容隨電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行而投入。但當(dāng)接觸器剛斷開(kāi)時(shí)，電容器會(huì)向電動(dòng)機(jī)繞組放電，，引起電動(dòng)機(jī)自激產(chǎn)生高電壓，這也有不妥之處。若將補(bǔ)償電容器接于電源側(cè)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，電網(wǎng)仍向電容器供給電流，造成電容器負(fù)擔(dān)加重，產(chǎn)生不必要的損耗。為此，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償功率較大的電容器，如需接在電源進(jìn)線(xiàn)側(cè)，則應(yīng)對(duì)電容器另外加控制開(kāi)關(guān)，在電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)予以切除。

　　⑷就地補(bǔ)償?shù)碾娙萜鞑灰瞬捎闷胀娏﹄娙萜鳎和茝V就地補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，不宜直接使用普通油浸紙質(zhì)電力電容器，因?yàn)槠渥杂δ芎懿?，使用中可能產(chǎn)生永久性擊穿，甚至引起爆炸，危及人身安全。

　　七、因素

　　1、諧波含量及分布

　　配電系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生電流以及電壓諧波，根據(jù)電流諧波次數(shù)與幅值及電壓諧波總畸變率等特性確認(rèn)補(bǔ)償方 案。

　　2、負(fù)荷類(lèi)型

　　配電系統(tǒng)線(xiàn)性負(fù)荷和非線(xiàn)性負(fù)荷占總負(fù)荷比例，根據(jù)比例確定補(bǔ)償方案。

　　3、無(wú)功需求

　　配電系統(tǒng)中如果感性負(fù)荷比例大則無(wú)功需求大，補(bǔ)償容量應(yīng)增大。

　　4、符合變化情況

　　配電系統(tǒng)中若靜態(tài)負(fù)荷多，則采用靜態(tài)補(bǔ)償，若頻繁變化負(fù)荷多則采用動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償較合適。

　　5、三相平衡性

　　配電系統(tǒng)中若三相負(fù)荷平衡則采用三相共補(bǔ)，若三相負(fù)荷不平衡則采用分相補(bǔ)償或混合補(bǔ)償。

　　無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案參考

　　基于智能無(wú)功補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)的無(wú)功補(bǔ)償方案，可參考下述原則。