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　　1.1，交流接觸器控制投入型補(bǔ)償裝置。由于電容器是電壓不能瞬變的器件，因此電容器投入時會形成很大的涌流，涌流最大時可能超過100倍電容器額定電流。涌流會對電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾，也會降低電容器的使用壽命。為了降低涌流，現(xiàn)在大部分補(bǔ)償裝置使用電容器投切專用接觸器，這種接觸器有1組串聯(lián)限流電阻與主觸頭并聯(lián)的輔助觸頭，在接觸器吸合的過程中，輔助觸頭首先接通，使電容器通過限流電阻接入電路進(jìn)行預(yù)充電，然后主觸頭接通將電容器正常接入電路，通過這種方式可以將涌流限制在電容器額定電流的20倍以下。此類補(bǔ)償裝置價格低廉，可靠性較高，應(yīng)用最為普遍。由于交流接觸器的觸頭壽命有限，不適合頻繁投切，因此這類補(bǔ)償裝置不適用頻繁變化的負(fù)荷情況。

 

　　1.2，晶閘管控制投入型補(bǔ)償裝置。這類補(bǔ)償裝置就是SVC分類中的TSC子類。由于晶閘管很容易受涌流的沖擊而損壞，因此晶閘管必須過零觸發(fā)，就是當(dāng)晶閘管兩端電壓為零的瞬間發(fā)出觸發(fā)信號。過零觸發(fā)技術(shù)可以實現(xiàn)無涌流投入電容器，另外由于晶閘管的觸發(fā)次數(shù)沒有限制，可以實現(xiàn)準(zhǔn)動態(tài)補(bǔ)償(響應(yīng)時間在毫級)，因此適用于電容器的頻繁投切，非常適用于頻繁變化的負(fù)荷情況。晶閘管導(dǎo)通電壓降約為1V左右，損耗很大(以額定容量100Kvar的補(bǔ)償裝置為例，每相額定電流約為145A ，則晶閘管額定導(dǎo)通損耗為145×1×3=435W，必須使用大面積的散熱片并使用通風(fēng)扇。晶閘管對電壓變化率(dv/dt)非常敏感，遇到操作過電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導(dǎo)通而被涌流損壞，即使安裝避雷器也無濟(jì)于事，因為避雷器只能限制電壓的峰值，并不能降低電壓變化率。此類補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，可靠性差，損耗大，除了負(fù)荷頻繁變化的場合，在其余場合幾乎沒有使用價值。

 

　　1.3，復(fù)合開關(guān)控制投入型補(bǔ)償裝置。復(fù)合開關(guān)技術(shù)就是將晶閘管與繼電器接點并聯(lián)使用，由晶閘管實現(xiàn)電壓過零投入與電流過零切除，由繼電器接點來通過連續(xù)電流，這樣就避免了晶閘管的導(dǎo)通損耗問題，也避免了電容器投入時的涌流。但是復(fù)合開關(guān)技術(shù)既使用晶閘管又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜，并且由于晶閘管對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。

 

　　1.4，同步開關(guān)(又名選相開關(guān))投入型補(bǔ)償裝置。同步開關(guān)技術(shù)是近年來最新發(fā)展的技術(shù)，顧名思義，就是使機(jī)械開關(guān)的接點準(zhǔn)確地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關(guān)，就是要在開關(guān)接點兩端電壓為零的時刻閉合，從而實現(xiàn)電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現(xiàn)開關(guān)接點的無電弧分?jǐn)�。同步開關(guān)技術(shù)中拒絕使用可控硅，因此仍然不適用于頻繁投切。但由于同步開關(guān)相比復(fù)合開關(guān)和交流接觸器更節(jié)能、更安全可靠、更節(jié)約資源，且選相開關(guān)應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)，不僅能通過RS485通訊控制方式對多至64路電容器進(jìn)行控制，還具備通訊功能，可將基層單位的電測量信息實時發(fā)送到上級電網(wǎng)，為目前國家正在發(fā)展的智能化電網(wǎng)無縫對接等諸多因素，可以預(yù)見：采用單片機(jī)控制磁保持繼電器的LXK系列同步開關(guān)(或選相開關(guān))必將替代復(fù)合開關(guān)和交流接觸器成為無功補(bǔ)償電容器投切開關(guān)的主流。

 

　　2. 瞬時投切方式

 

　　瞬時投切方式即人們熟稱的“動態(tài)”補(bǔ)償方式，應(yīng)該說它是半導(dǎo)體電力器件與數(shù)字技術(shù)綜合的技術(shù)結(jié)晶，實際就是一套快速隨動系統(tǒng)，控制器一般能在半個周波至1個周波內(nèi)完成采樣、計算，在2個周期到來時，控制器已經(jīng)發(fā)出控制信號了。通過脈沖信號使晶閘管導(dǎo)通，投切電容器組大約20-30毫秒內(nèi)就完成一個全部動作，這種控制方式是機(jī)械動作的接觸器類無法實現(xiàn)的。動態(tài)補(bǔ)償方式作為新一代的補(bǔ)償裝置有著廣泛的應(yīng)用前景。現(xiàn)在很多開關(guān)行業(yè)廠都試圖生產(chǎn)、制造這類裝置且有的生產(chǎn)廠已經(jīng)生產(chǎn)出很不錯的裝置。當(dāng)然與國外同類產(chǎn)品相比從性能上、元器件的質(zhì)量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上還有一定的差距。

 

　　動態(tài)補(bǔ)償?shù)木�路方式

 

　　2.1 LC串接法原理如圖1所示這種方式采用電感與電容的串聯(lián)接法，調(diào)節(jié)電抗以達(dá)到補(bǔ)償無功損耗的目的。從原理上分析，這種方式響應(yīng)速度快，閉環(huán)使用時，可做到無差調(diào)節(jié)，使無功損耗降為零。從元件的選擇上來說，根據(jù)補(bǔ)償量選擇1組電容器即可，不需要再分成多路。既然有這么多的優(yōu)點，應(yīng)該是非常理想的補(bǔ)償裝置了。但由于要求選用的電感量值大，要在很大的動態(tài)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，所以體積也相對較大，價格也要高一些，再加一些技術(shù)的原因，這項技術(shù)到目前來說還沒有被廣泛采用或使用者很少。

 

　　2.2 采用電力半導(dǎo)體器件作為電容器組的投切開關(guān)，較常采用的接線方式如圖2。圖中BK為半導(dǎo)體器件，C1為電容器組。這種接線方式采用2組開關(guān)，另一相直接接電網(wǎng)省去一組開關(guān)，有很多優(yōu)越性。作為補(bǔ)償裝置所采用的半導(dǎo)體器件一般都采用晶閘管，其優(yōu)點是選材方便，電路成熟又很經(jīng)濟(jì)。其不足之處是元件本身不能快速關(guān)斷，在意外情況下容易燒毀，所以保護(hù)措施要完善。當(dāng)解決了保護(hù)問題，作為電容器組投切開關(guān)應(yīng)該是較理想的器件。動態(tài)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數(shù)。很重要的一項就是要求控制器要有良好的動態(tài)響應(yīng)時間，準(zhǔn)確的投切功率，還要有較高的自識別能力，這樣才能達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果。當(dāng)控制器采集到需要補(bǔ)償?shù)男盘柊l(fā)出一個指令(投入一組或多組電容器的指令)，此時由觸發(fā)脈沖去觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，相應(yīng)的電容器組也就并入線路運行。需要強(qiáng)調(diào)的是晶閘管導(dǎo)通的條件必須滿足其所在相的電容器的端電壓為零，以避免涌流造成元件的損壞，半導(dǎo)體器件應(yīng)該是無涌流投切。當(dāng)控制指令撤消時，觸發(fā)脈沖隨即消失，晶閘管零電流自然關(guān)斷。關(guān)斷后的電容器電壓為線路電壓交流峰值，必須由放電電阻盡快放電，以備電容器再次投入。元器件可以選單相晶閘管反并聯(lián)或是雙向晶閘管，也可選適合容性負(fù)載的固態(tài)接觸器，這樣可以省去過零觸發(fā)的脈沖電路，從而簡化線路，元件的耐壓及電流要合理選擇，散熱器及冷卻方式也要考慮周全。

 

　　2.3. 混合投切方式實際上就是靜態(tài)與動態(tài)補(bǔ)償?shù)幕旌�，一部分電容器組使用接觸器投切，而另一部分電容器組使用電力半導(dǎo)體器件。這種方式在一定程度上可做到優(yōu)勢互補(bǔ)，但就其控制技術(shù)，目前還見到完善的控制軟件，該方式用于通常的網(wǎng)絡(luò)如工礦、小區(qū)、域網(wǎng)改造，比起單一的投切方式拓寬了應(yīng)用范圍，節(jié)能效果更好。補(bǔ)償裝置選擇非等容電容器組，這種方式補(bǔ)償效果更加細(xì)致，更為理想。還可采用分相補(bǔ)償方式，可以解決由于線路三相不平行造成的損失。

 

　　2.4 無功發(fā)生器SVG 利用PWM整流控制技術(shù)，通過對電網(wǎng)的電壓和電流實時采樣和高性能DSP計算出電網(wǎng)的無功功率，實現(xiàn)無功功率的補(bǔ)償。SVG的特點是可實現(xiàn)對動態(tài)連續(xù)無功補(bǔ)償，并可實現(xiàn)感性無功和容性無功的補(bǔ)償，使電網(wǎng)的功率因數(shù)穩(wěn)定在0.98以上。

 

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