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静止无功补偿技术的现状及其发展趋势


作者:未知 来源:不详 时间:06-04-06 加入收藏加入收藏夹
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投切方式

20世纪70年代的补偿柜都是采用机械式交流接触器,至今仍有沿用。但由于接触器三相触头不能分别进行控制,要通则几乎一起接通,要断则几乎一起断开,无法选择最合适相位角投入和切除电容,这样会产生不同的冲击电流。由于冲击电流大,限制了一次投入的电容值,不得不把一次投入的电容值化整为零,分几次投入,这将降低补偿的准确性和减慢响应的速度,而且常会引起接触器触头烧焊现象,使接触器断不开,影响正常工作,实际使用时不得不对触头经常进行维护和更换,这影响了整个装置工作的可靠性和工作寿命,也降低了工作的准确性和动作响应速度。

现在普遍采用单片机控制大功率晶闸管来投切电容,由于具有过零检测、过零触发的优点,响应速度快,合闸涌流小,无操作过电压,无电弧重燃,从而基本上解决了以往投切时交流接触器经常拉弧甚至于烧结而损坏的不良情况。开关器件可选择晶闸管和二极管反并联,如图1所示;也可选择两个晶闸管反并联方式,如图2所示。采用晶闸管与二极管反并联方式。只要电容器在电源峰值时投入,晶闸管在电流过零时自动切断,无论电容器的投或切,都不会产生冲击电流和过电压,控制简便,电容器无需放电即可重新投入,从而实现电容器的频繁投切,但晶闸管承受的最大反向电压为电源电压峰值的两倍。而采取两个晶闸管反并联方式,在晶闸管关断时,如果电容器残压能迅速放掉,那晶闸管所承受的最大反向电压为电源电压的峰值。两种方式相比,晶闸管反并联方式可靠性更高,即使损坏一个晶闸管,也不会导致电容器误投入,响应速度也比晶闸管和二极管反并联方式快,但投资较大,控制更复杂。(图1,图2)

补偿策略

目前可分为三相共补和三相分补两种。三相共补是根据三相总的无功需求来投切电容器组,电容器接法为三角形。三相分补则是根据每相各自的无功需求投切电容器组,电容器接法为星形。三相共补的两相控制方式和三相分补的三相控制方式主电路接线分别如图3和图4所示。(图3,图4)

三相共补广泛采用两组晶闸管作为控制器件。为了提高运行的可靠性,防止电容器和晶闸管损坏,晶闸管投入时必须要有过零检测,即只有当晶闸管两端的电压等于零时晶闸管才导通。实际上电压绝对过零很难做到,会存在电流的暂态过程,但只要线路电参数配合合理,这个过程持续时间不长,并很快过渡到稳定状态。值得注意的是,当晶闸管切除后,晶闸管和电容器均存在着很高的残压,这对晶闸管和电容器的耐压也提出了更高的要求。如果器件选择不当或保护不够,常常会造成晶闸管和电容烧毁。三相共补适用于三相负载较平衡的场合,三相分补对于三相负载不平衡的场合则能做到真正的三相无功平衡。把三相共补和三相分补相结合,便实现补偿综合方案--混补,可以用于任何负载。先在三角形接法的电容器组中选择三相共同需要的补偿容量,进行共补,然后在星形接法的电容器组合中选择单相电容器补偿剩余不平衡状况,既避免了过补或欠补现象的出现,又节省了补偿电容的容量,降低了成本,具有很好的经济性。[FS:PAGE]

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