基于電容器跟蹤投切的無功補償裝置控制分析
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在低壓無功補償裝置的投切開關(guān)方面，采用接觸器投切電容器所引起的涌流及故障較高，而無觸點開關(guān)投切電容器又會引起諧波，并且無觸點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，具有比較好的投切效果。
KH-ZK電容器智能投切開關(guān)是目前市場比較理想的產(chǎn)品：（1）功耗接近于零，不足交流接觸器和無觸點開關(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會產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍的合閘涌流，晶閘管也會產(chǎn)生1.5倍的合閘涌流，而在電網(wǎng)存在諧波的場合，晶閘管的合閘涌流甚至會超過接觸器極限值。
主要特點：
（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，無電弧、無涌流、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)簡單，安裝方便。
（8）故障率低，使用壽命長于可控硅及接觸器。
（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
三相控制方式：A、B、C端子接同一個控制信號
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關(guān)應(yīng)設(shè)成不同的地址，以控制投切對應(yīng)的電容器組。
2 TSC的實例分析
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(nèi)市場常用的無功補償裝置。本文主要分析一下G(X)D1型電容器跟蹤投切柜（箱），它是一種動態(tài)無功補償裝置，是集微機－電子－機電－體化的高科技節(jié)能產(chǎn)品，能夠改善電網(wǎng)質(zhì)量，自動跟蹤負載無功電流開關(guān)，對多級電容器組進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)。并克服了老式無功柜在投切方式、控制信號、響應(yīng)時間等方面的缺點，具有完備的保護措施和停電自復(fù)功能。見圖6。
2.1 技術(shù)特點
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，該模塊能自動捕捉電流過零時刻，觸發(fā)晶閘管投入電容器，觸發(fā)可靠性大大提高。
③投切過程中無涌流，無操作過電壓、無電弧重燃，動態(tài)響應(yīng)快，可達6.7-20ms。電容器切除后無需放電可再次投入，可頻繁投切；用戶要求多次補償可一次到位，可實現(xiàn)分相補償，可濾除高次諧波。
④保護措施齊全：有短路、過載、欠壓、缺相等保護；可以手動投切控制器；各項參數(shù)設(shè)定方便；在外部有故障時自動退出運行，送電后自動恢復(fù)運行。
⑤無觸點交流開關(guān)使用壽命長，從而使整機長時間免維護。
2.2 使用效益
①提高受電功率因數(shù)，達0.95以上，不返送無功。
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，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，可相補償無功功率，以改善不平衡性。
⑤在沖擊性和波動性負荷處，可減少電壓波動及抑制電壓閃變，提高電壓的穩(wěn)定性。
⑥節(jié)約電費、增容費及低功率因數(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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