無論是工業(yè)負(fù)荷還是民用負(fù)荷，大多數(shù)均為感性。所有電感負(fù)載均需要補(bǔ)償大量的無功功率，提供這些無功功率有兩條途徑：一是輸電系統(tǒng)提供；二是補(bǔ)償電容器提供。如果由輸電系統(tǒng)提供，則設(shè)計輸電系統(tǒng)時，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的增加，降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。而由補(bǔ)償電容器就地提供無功功率，就可以避免由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高系統(tǒng)的傳輸功率。

 

　　電感性負(fù)載由于電流滯后于電壓，造成功率因數(shù)下降，如圖1所示。利用電容電流超前于電壓和儲能特性將電流移相，使電流和電壓相角一致，從而提高功率因數(shù)。

 

　　2、低壓無功補(bǔ)償裝置的選擇

 

　　采用以無功功率為檢測量的智能型控制器，將低壓無功補(bǔ)償?shù)墓δ芗{入配電綜合測試儀中，采集的數(shù)據(jù)包括無功補(bǔ)償內(nèi)容，更好地實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化。

 

　　低壓配電網(wǎng)絡(luò)具有分布范圍廣、節(jié)點(diǎn)多、負(fù)荷特性不一、負(fù)荷變化大等特點(diǎn)，以往僅僅根據(jù)大概估計與人工短時測量的方法對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視，安全性、可靠性與準(zhǔn)確度均較低，無法了解各相有功、無功負(fù)荷的變化情況。根據(jù)現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理需要，無功補(bǔ)償設(shè)備也應(yīng)具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集與儲存分析功能，通過高速率采樣監(jiān)測電網(wǎng)各種交流量，并整點(diǎn)記錄，便于對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)與分析。

 

　　隨著配電管理現(xiàn)代化要求的日趨強(qiáng)烈，通過集配網(wǎng)監(jiān)測與無功補(bǔ)償于一體的配電綜合測試儀可以實(shí)現(xiàn)配電運(yùn)行參數(shù)的測量、分析、統(tǒng)計，并實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償智能化和數(shù)據(jù)傳輸，得到了供電部門普遍認(rèn)同。配電綜合測試儀能夠?qū)崟r監(jiān)測配網(wǎng)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數(shù)、諧波等運(yùn)行數(shù)據(jù)，目前的產(chǎn)品精度已比較高，并可以檢測1～21次諧波參數(shù)，可以完成對整個低壓配電線路的監(jiān)測、分析處理、報表輸出等綜合管理，為低壓配電線路的科學(xué)管理提供優(yōu)秀手可靠數(shù)據(jù)，還能夠根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時測量的無功功率，和投入門限及目標(biāo)功率因數(shù)一起作為無功投切物理量，通過軟件編程，可以更理想地補(bǔ)償配網(wǎng)中的無功損耗，提高功率因數(shù)、降低線損，從而提高配網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量。

 

　　裝置提供無線和GPRS通訊功能，可實(shí)現(xiàn)就地和遠(yuǎn)程抄表，并提供強(qiáng)大的后臺軟件對歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計算。電容倒送無功的問題得到徹底解決，電網(wǎng)電壓高于245V時或者低于165V時，電容全部切除，從而有效地保護(hù)了電容器和電網(wǎng)。

 

　　3、無功補(bǔ)償投切控制方式的選擇

 

　　為了盡可能地減小裝置的體積，簡化結(jié)構(gòu)，提高裝置的可靠性，即將電容器按一定容量比進(jìn)行分組，通過控制器的軟件對這些電容器組進(jìn)行排列組合投切。當(dāng)電容容量不相等時，電容按從小到大排列，取小于無功投切物理量的電容投入，當(dāng)滿足電容投切條件時，優(yōu)先投切較大的電容，然后投切較小的電容，當(dāng)無功投切物理量大于所配置的電容，而該投容量對應(yīng)的電容已投入，該切容量對應(yīng)的電容已切掉時，應(yīng)投切接近無功投切量的較大一個電容，對于相同容量的幾個電容，應(yīng)考慮小范圍內(nèi)的循環(huán)投切，這樣既有利于提高投切精度，又有利于元器件的使用壽命。

 

　　4、無功補(bǔ)償控制目標(biāo)的選擇

 

　　通常的控制目標(biāo)為：功率因數(shù)、無功功率、無功電流、電壓。根據(jù)具體情況，以挖掘配變的容量為主要目的，所以電壓不應(yīng)該成為控制目標(biāo)。以功率因數(shù)為檢測量，缺點(diǎn)是輕載時容易產(chǎn)生投切振蕩，重載時補(bǔ)償不充分；以無功功率為檢測量，是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時測量的無功功率，和投入門限及目標(biāo)功率因數(shù)一起作為無功投切物理量，通過軟件編程，使電容按佳的方案投切。投入門限及目標(biāo)功率因數(shù)是為防止投入電容后出現(xiàn)過補(bǔ)償引起電容頻繁投切作設(shè)定的，以達(dá)到少的投切次數(shù)和優(yōu)化的補(bǔ)償容量。

 

　　5、切換電容接觸器的選擇

 

　　傳統(tǒng)采用電容切換交流接觸器，近幾年很多用戶選用過零投切的智能復(fù)合開關(guān)。復(fù)合開關(guān)的基本工作原理是將晶閘管與磁保持繼電器并接，實(shí)現(xiàn)電壓過零導(dǎo)通和電流過零切斷，使復(fù)合開關(guān)在接通和斷開的瞬間具有晶閘管過零投切的優(yōu)點(diǎn)和在正常接通期間又具有繼電器開關(guān)無功耗的優(yōu)點(diǎn)，其實(shí)現(xiàn)方法是投入時在電壓過零的瞬間可控柜先觸發(fā)導(dǎo)通，穩(wěn)定后再將磁保持繼電器吸合導(dǎo)通，而切斷時先將磁保持繼電器斷開，晶閘管延時過零斷開，從而實(shí)現(xiàn)電流過零時切除，近很多廠家生產(chǎn)的復(fù)合開關(guān)又增加了讓晶閘管在磁保持繼電器接通后，正常運(yùn)行的過程中保持在關(guān)斷狀態(tài)，只在復(fù)合開關(guān)在接通和斷開的時候由晶閘管控制，因此復(fù)合開關(guān)浪涌電流小，對電流和電網(wǎng)沖擊小，具有較高的電壽命。由于磁保持繼電器關(guān)合時只有晶閘管的導(dǎo)通壓降可以說幾乎沒有燃弧的可能，因此可不必考慮滅弧要求，從而體積小巧。為了保證復(fù)合開關(guān)的可靠運(yùn)行，很多廠家把晶閘管的額定(通態(tài))電流參數(shù)和額定電壓相應(yīng)作了提高，據(jù)計算需(1.5～2)的實(shí)際負(fù)載電流、U.ked需大于2500V，這樣的晶閘管價格昂貴，現(xiàn)已有廠家在研究讓晶閘管只起控制繼電器過零電位導(dǎo)通的作用，并采取措施讓電容在10s內(nèi)放電完畢(電壓為0V)，導(dǎo)通和切斷電容器回路由提高電流等級的雙電源繼電器完成，穩(wěn)定性可以進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)性也較好。復(fù)合開關(guān)的動態(tài)投切效果和可靠性都優(yōu)于電容切換專用接觸器。

 

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