如何选择低压无功功率补偿装置（二）

HEATS

　　(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关。这种接线方式采用2组开关，另一相直接接电网省去一组开关，有很多优越性。

' K8 t6 o0 ~' O w. v 7 n5 _' N- P) E( _& p

　　作为补偿装置所采用的半导体器件一般都采用晶闸管，其优点是选材方便，电路成熟又很经济。其不足之处是元件本身不能快速关断，在意外情况下容易烧毁，所以保护措施要完善。当解决了保护问题，作为电容器组投切开关应该是较理想的器件。

9 l$ K" r7 j/ U1 f5 [ & i2 a) O- \) v$ L$ e! U- R1 C3 ^

　　动态补偿的应用范围前面已做了简单介绍，但就其实际的补偿效果还要看控制器是否有较高的性能及参数。很重要的一项就是要求控制器要有良好的动态响应时间，准确的投切功率，还要有较高的自识别能力，这样才能达到最佳的补偿效果。

6 y9 f+ t) g2 I 1 g- _% Y5 g" v( F* o

　　当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令(投入一组或多组电容器的指令)，此时由触发脉冲去触发晶闸管导通，相应的电容器组也就并人线路运行。需要强调的是晶闸管导通的条件必须满足其所在相的电容器的端电压为零，以避免涌流造成元件的损坏，半导体器件应该是无涌流投切。当控制指令撤消时，触发脉冲随即消失，晶闸管零电流自然关断。关断后的电容器电压为线路电压交流峰值，必须由放电电阻尽快放电，以备电容器再次投入。

! C$ c" L3 C3 G0 Z( o5 ] 1 i, m. B9 C/ c# c |" o( L

　　元器件可以选单项晶闸管反并联或是双向晶闸管，也可选适合容性负载的固态接触器，这样可以省去过零触发的脉冲电路，从而简化线路，元件的耐压及电流要合理选择，散热器及冷却方式也要考虑周全。

) n' [7 t" H* J7 u; K1 V `/ m

　　3.混合投切方式

2 F$ r( ~9 A5 A' {9 @% U3 L5 Z# ^

　　实际上就是静态与动态补偿的混合，一部分电容器组使用接触器投切，而另一部分电容器组使用电力半导体器件。这种方式在一定程度上可做到优势互补，但就其控制技术，目前还见到完善的控制软件，该方式用于通常的网络如工矿、小区、域网改造，比起单一的投切方式拓宽了应用范围，节能效果更好。补偿装置选择非等容电容器组，这种方式补偿效果更加细致，更为理想。还可采用分相补偿方式，可以解决由于线路三相不平行造成的损失。

7 z6 l: @) @& v' L) |/ Y

　　4.在无功功率补偿装置的应用方面

, s* E0 `- O- O, ?4 |7 g# @0 Q

　　选择那一种补偿方式，还要依电网的状况而定，首先对所补偿的线路要有所了解，对于负荷较大且变化较快的工况，电焊机、电动机的线路采用动态补偿，节能效果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用静态补偿方式，也可使用动态补偿装置。对于一些特殊的工作环境就要慎重选择补偿方式，尤其线路中含有瞬变高电压、大电流冲击的场合是不能采用动态补偿的。一般电焊工作时间均在几秒钟以上，电动机启动也在几秒钟以上，而动态补偿的响应时间在几十毫秒，按40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相对的稳态过程，动态补偿装置能完成这个过程。如果线路中没有出现这么一段相对的稳态过程并能量又有较大的变化，我们把它称为瞬变或闪变，采用动态补偿就要出问题并可能引发事故。

$ Q$ a3 ?& @- s; w' n

　　二、无功功率补偿控制器

* ?0 x' I6 F* U+ F5 ]

　　无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。

7 Z9 H% e' ^5 b8 O6 ^

　　选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程，其功能也愈加完善。就国内的总体状况，由于市场的需求量很大，生产厂家也愈来愈多，其性能及内在质量差异很大，很多产品名不符实，在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为"XXX无功功率补偿控制器"，名称里出现的"无功功率"的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号，而不是产品的名称。

　　1.功率因数型控制器

( `& ]2 h3 P/ x: u- P

　　功率因数用cosΦ表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时，线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。

　　* "延时"整定，投切的延时时间，应在10s-120s范围内调节"灵敏度"整定，电流灵敏度，不大于0-2A。

" j8 ^ t& e5 g" `& o+ F

　　*投入及切除门限整定，其功率因数应能在0.85(滞后)-0.95(超前）范围内整定。

/ e" Q: D; q7 v8 d( j+ u 2 b! d1 F7 C$ R( X* R6 Y% v- S