
四、并联电容器的投切元件
(一)交流接触器
20 世纪 70 ~ 80 年代广泛应用的 PGJ 补偿柜,都是采用交流接触器作为投切元件,迄今仍沿用。这是我公司低压补偿装置的第一代产品,如图 4 ( a )所示。其优点是:使用专用于电容投切的接触器带有抑制涌流装置,不用加装电抗器就能将合闸涌流峰值限制在额定电流的 20 倍以下,能有效地抑制合闸涌流对电容器的冲击和抑制开断时的过电压。体积较小,价格低。
其缺点是:① 投入电容时产生倍数较高的涌流,容易在接触器的触点处产生火花,烧损触头;② 切断电容时,容易粘住触头,造成拉不开;③ 涌流过大对电容器本身有害,影响使用寿命。
(二)可控硅(双向晶闸管)
采用双向晶闸管的无触点开关电路取代交流接触器,是我公司低压补偿装置的第二代产品,如图 4 ( b )所示。其优点是:充分利用可控硅的优良特性,响应及时迅速,实现了对电容的等电位投入,零电流切除。彻底克服了普通交流接触器等机械点投切电力电容器时涌流大、电压冲击大、打火、振动等缺点。
其缺点是:①成本高,是采用接触器投切的补偿柜贵 70% ~ 90% ;②可控硅开关电路运行时有较大的压降,运行中的电能损耗和发热问题不可忽视。以 BSMJ0.4-30-3 并联自愈式电容器为例,基额定电流为 43.3A ,目前做得最好的可控硅并关的电压降也只能为 1V ,如果不 3 个可控硅开关电路运行时,损耗的功率为: P= 3 × 1 × 43.3=129.9W ,如补偿柜的无功功率为 90kvar ,则全投入时,可控硅的功率损耗为 P =129.9 × 3=389.7W ,以每天平均 10 小时计,日耗电量达 3.897kw • h ,年耗量约为 1423 kw • h 。有功消耗的发热量还会增加整个补偿装置的温升,必须采用相应的散热降温的措施,如采用接触器基本上不消耗有功;③ 可控硅电路本身也是谐波源,大量的应用会对低压电网的波形不利。