基于電容器跟蹤投切的無(wú)功補(bǔ)償裝置控制分析
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在低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的投切開關(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關(guān)具有接觸器導(dǎo)通內(nèi)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?xí)^接觸器極限值。
主要特點(diǎn)：
（1）內(nèi)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(yīng)快。
（3）導(dǎo)通內(nèi)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(nèi)。
（6）微功耗，真正的節(jié)電開關(guān)。
（7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
（8）故障率低，使用壽命長(zhǎng)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(hào)
三相控制方式：A、B、C端子接同一個(gè)控制信號(hào)
b)通訊控制方式（選配）：控制信號(hào)從485+，485-引入；每只電容器智能投切開關(guān)應(yīng)設(shè)成不同的地址，以控制投切對(duì)應(yīng)的電容器組。
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(guó)內(nèi)市場(chǎng)常用的無(wú)功補(bǔ)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(bǔ)償裝置，是集微機(jī)－電子－機(jī)電－體化的高科技節(jié)能產(chǎn)品，能夠改善電網(wǎng)質(zhì)量，自動(dòng)跟蹤負(fù)載無(wú)功電流開關(guān)，對(duì)多級(jí)電容器組進(jìn)行快速而頻繁的投切，使受電功率因數(shù)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(hào)、響應(yīng)時(shí)間等方面的缺點(diǎn)，具有完備的保護(hù)措施和停電自復(fù)功能。見圖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投切過程中無(wú)涌流，無(wú)操作過電壓、無(wú)電弧重燃，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，可達(dá)6.7-20ms。電容器切除后無(wú)需放電可再次投入，可頻繁投切；用戶要求多次補(bǔ)償可一次到位，可實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償，可濾除高次諧波。
④保護(hù)措施齊全：有短路、過載、欠壓、缺相等保護(hù)；可以手動(dòng)投切控制器；各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定方便；在外部有故障時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行，送電后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
⑤無(wú)觸點(diǎn)交流開關(guān)使用壽命長(zhǎng)，從而使整機(jī)長(zhǎng)時(shí)間免維護(hù)。
2.2 使用效益
①提高受電功率因數(shù)，達(dá)0.95以上，不返送無(wú)功。
②最大限度降低線損，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(yùn)行的安全可靠性。
④在三相不平衡處，可相補(bǔ)償無(wú)功功率，以改善不平衡性。
⑤在沖擊性和波動(dòng)性負(fù)荷處，可減少電壓波動(dòng)及抑制電壓閃變，提高電壓的穩(wěn)定性。
⑥節(jié)約電費(fèi)、增容費(fèi)及低功率因數(shù)罰款的開支，提高配電設(shè)備容量的利用率20%以上。
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