無功功率動態(tài)跟蹤補償裝置

交流電網(wǎng)的負荷，一般多呈感性，它需要電網(wǎng)提供無功功率，而發(fā)電機輸送給電網(wǎng)的無功功率是有限的，無法滿足用電設(shè)備對無功功率的需求，為此必須另外給電網(wǎng)補充無功功率，以達到無功功率的動態(tài)平衡，從而提高負載功率因數(shù)，達到節(jié)電的目的。

DQZ－04型無功功率動態(tài)跟蹤補償裝置就是為保持局部負荷區(qū)無功功率平衡而設(shè)計的自動化電氣設(shè)備。它采用光電耦合技術(shù)和雙向晶閘管作為無觸點動力負荷開關(guān)，接通與切斷電容器。由于輸入電路和輸出電路完全隔離，沒有電的耦合，具有抗干擾能力強，可靠性高，開關(guān)速度快，運作無噪聲，無火花，體積小，壽命長，防爆抗振等突出特點，使本裝置性能優(yōu)越，功能完善，質(zhì)量優(yōu)異，運行可靠。

控制電路以微電腦為核心，采用容錯技術(shù)和軟硬件保護手段，應(yīng)用零壓投切，智能放電，準確相移，數(shù)字濾波，去耦隔離及平穩(wěn)驅(qū)動等先進技術(shù)和方法，完全克服了固態(tài)繼電器的弊病，徹底解決了常規(guī)用電阻（或電感）放電方法的不足和缺陷。

圖1補償裝置一次電路示意圖

1工作原理

補償系統(tǒng)的一次電路如圖1所示。

本裝置由兩部分構(gòu)成：一是無功功率動態(tài)跟蹤補償控制儀（簡稱控制頭），另一個是補償電容柜，它包括8個支路，每個支路由兩個多功能的智能單元和一個三相電力電容器組成。

本裝置采用由雙向晶閘管構(gòu)成規(guī)范的陣列，實現(xiàn)過零觸發(fā)，在電容器進行頻繁投切情況下，都是穩(wěn)態(tài)過程，所以十分平穩(wěn)可靠，效果很好。

控制頭對電源運行參數(shù)進行自動檢測，根據(jù)系統(tǒng)對功率因數(shù)的要求自動投入或切除電容器，調(diào)整無功功率以確保負荷的功率因數(shù)始終保持在滯后狀態(tài)下的0.95～1之間。

控制頭能夠準確地、有效地、適時地調(diào)度每個支路中的兩個智能單元，互相配合，協(xié)調(diào)操作，使電網(wǎng)運行十分平穩(wěn)，補償非常及時可靠。這樣就能夠有效地降低變壓器和輸電線路的損耗，提高變壓器的出力。同時由于諧波的降低也減少了對電網(wǎng)的污染。

電容補償柜中的電容器在斷電后，一定要及時放電，使其電壓降到額定值的10％以下，方可再次投入電網(wǎng)。采用常規(guī)的用電阻或電感放電的方法，僅能滿足要求很低的用電場合，對于技術(shù)性能要求稍高和電容器頻繁投切的場所就不適應(yīng)了，甚至會影響系統(tǒng)的正常運行。

圖2無功功率動態(tài)跟蹤電容補償裝置框圖

本裝置是以雙向晶閘管構(gòu)成陣列的特殊結(jié)構(gòu)，在深入地研究了電容器在電網(wǎng)上的穩(wěn)態(tài)工作過程，瞬態(tài)變化規(guī)律，多個電容器間相互耦合的特點之后，專門設(shè)計了智能型、多功能的放電單元，實現(xiàn)了電腦控制下的符合要求的放電機制，完全克服了常規(guī)放電的缺點，使電容器在各種投切場合、各種投切時間，放電過程都是穩(wěn)態(tài)的，沒有切斷沖擊，對放電時間和殘余電壓的水平，進行精確控制，因此放電效果很好。

2主要技術(shù)指標

（1）額定工作電壓：380VAC，50Hz；

（2）控制頭工作電壓：220VAC，50Hz，（耗電小于11W）；

（3）額定容量和額定電流：

●2路－2×16kVA，46A；

●3路－3×16kVA，69A；

●4路－4×16kVA，92A；

●6路－6×16kVA，138A。

（4）靈敏度：當負荷在5％～100％之間變化時，cosφ值始終保持在滯后狀態(tài)下的0.95～1之間；

（5）自動延時功能：每組電容器投切時間間隔自動延時，延時范圍為0.5s～55s，連續(xù)可調(diào)；

（6）投切方式：先投先切循環(huán)方式，確保電容器平均利用率基本相等；

（7）顯示方式：cosφ值數(shù)字顯示，精度±2％，各路電容投切、放電均有指示燈顯示，設(shè)有滯后、超前、過壓、自動方式顯示；

（8）過壓保護：當電網(wǎng)電壓超過15％～20％并持續(xù)60s，本裝置判為過壓，自動切斷各路電容；當電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常時，裝置自動恢復(fù)其控制能力；

（9）過載和短路保護：當負載短路或超過額定電流時，自動切斷電源；

（10）負荷驅(qū)動能力：輸出端負荷穩(wěn)定電流50A，涌流500A以上；

（11）智能放電：放電時間和殘余電壓都可精確控制；

（12）取樣信號相位自動識別：用戶只要把電流互感器接到控制頭即可；

（13）工作方式：自動方式和手動方式，手動方式又分為單步加、連加、單步減和連減；

（14）工作制式：連續(xù)運行；

（15）相序檢測：裝置附有三相電源相序檢測器，操作方便；

（16）冷卻方式：自然冷卻；

（17）環(huán)境溫度：－25℃～＋40℃；

（18）相對濕度：小于90％；