湖北高壓電容補(bǔ)償柜中無功補(bǔ)償控制器的采樣方式

無功功率補(bǔ)償控制器有三種采樣方式，功率因數(shù)型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實(shí)際上就是對無功功率補(bǔ)償控制器的選擇。控制器是無功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng)，采樣、運(yùn)算、發(fā)出投切信號，參數(shù)設(shè)定、測量、元件保護(hù)等功能均由補(bǔ)償控制器完成。十幾年來經(jīng)歷了由分立元件--集成線路--單片機(jī)--DSP芯片一個(gè)快速發(fā)展的過程，其功能也愈加完善。就國內(nèi)的總體狀況，由于市場的需求量很大，生產(chǎn)廠家也愈來愈多，其性能及內(nèi)在質(zhì)量差異很大，很多產(chǎn)品名不符實(shí)，在選用時(shí)需認(rèn)真對待。在選用時(shí)需要注意的另一個(gè)問題就是國內(nèi)生產(chǎn)的控制器其名稱均為"XXX無功功率補(bǔ)償控制器"，名稱里出現(xiàn)的"無功功率"的含義不是這臺控制器的采樣物理量。采樣物理量取決于產(chǎn)品的型號，而不是產(chǎn)品的名稱。

1.功率因數(shù)型控制器

功率因數(shù)用cosΦ表示，它表示有功功率在線路中所占的比例。當(dāng)cosΦ=1時(shí)，線路中沒有無功損耗。提高功率因數(shù)以減少無功損耗是這類控制器的**終目標(biāo)。這種控制方式也是很傳統(tǒng)的方式，采樣、控制也都較容易實(shí)現(xiàn)。

* "延時(shí)"整定，投切的延時(shí)時(shí)間，應(yīng)在10s-120s范圍內(nèi)調(diào)節(jié) "靈敏度"整定，電流靈敏度，不大于0-2A 。

* 投入及切除門限整定，其功率因數(shù)應(yīng)能在0.85(滯后)-0.95(超前)范圍內(nèi)整定。

* 過壓保護(hù)設(shè)量

* 顯示設(shè)置、循環(huán)投切等功能

這種采樣方式在運(yùn)行中既要**線路系統(tǒng)穩(wěn)定、無振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)，又要兼顧補(bǔ)償效果，這是一對矛盾，只能在現(xiàn)場視具體情況將參數(shù)整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調(diào)整的較好，也無法禰補(bǔ)這種方式本身的缺陷，尤其是在線路重負(fù)荷時(shí)。舉例說明：設(shè)定投入門限;cosΦ=0.95(滯后)此時(shí)線路重載荷，即使此時(shí)的無功損耗已很大，再投電容器組也不會出現(xiàn)過補(bǔ)償，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不會再有補(bǔ)償指令，也就不會有電容器組投入，所以這種控制方式建議不做為推薦的方式。

2. 無功功率(無功電流)型控制器

無功功率(無功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數(shù)型的缺陷。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的無功型控制器是智能化的，有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能兼顧線路的穩(wěn)定性及檢測及補(bǔ)償效果，并能對補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測，這類控制器一般都具有以下功能：

* 四象限操作、自動(dòng)、手動(dòng)切換、自識別各路電容器組的功率、根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)切換時(shí)間、諧波過壓報(bào)警及保護(hù)、線路諧振報(bào)警、過電壓保護(hù)、線路低電流報(bào)警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。

由以上功能就可以看出其控制功能的完備，由于是無功型的控制器，也就將補(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線路在重負(fù)荷時(shí)，那怕cosΦ已達(dá)到0.99(滯后)，只要再投一組電容器不發(fā)生過補(bǔ)，也還會再投入一組電容器，使補(bǔ)償效果達(dá)到**的狀態(tài)。采用DSP芯片的控制器，運(yùn)算速度大幅度提高，使得富里葉變換得到實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，不是所有的無功型控制器都有這么完備的功能。國內(nèi)的產(chǎn)品相對于國外的產(chǎn)品還存在一定的差距。

3. 用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?br />
對于這種控制器要求就更高了，一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的，要求控制器抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)算速度快，更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能。由于這類控制器也都基于無功型，所以它具備靜態(tài)無功型的特點(diǎn)。

目前，國內(nèi)用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破鳎c國外同類產(chǎn)品相比有較大的差距，一是在動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間上較慢，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間重復(fù)性不好。二是補(bǔ)償功率不能一步到位，這些應(yīng)是生產(chǎn)廠家要重點(diǎn)解決的問題。另外，相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)也尚未見到，這方面落后于發(fā)展。

三、濾波補(bǔ)償系統(tǒng)

由于現(xiàn)代半導(dǎo)體器件應(yīng)用愈來愈普遍，功率也更大，但它的負(fù)面影響就是產(chǎn)生很大的非正弦電流。使電網(wǎng)的諧波電壓升高，畸變率增大，電網(wǎng)供電質(zhì)量變壞。

如果供電線路上有較大的諧波電壓，尤其5次以上，這些諧波將被補(bǔ)償裝置放大。電容器組與線路串聯(lián)諧振，使線路上的電壓、電流畸變率增大，還有可能造成設(shè)備損壞，再這種情況下補(bǔ)償裝置是不可使用的。**的解決方法就是在電容器組串接電抗器來組成諧波濾波器。濾波器的設(shè)計(jì)要使在工頻情況下呈容性，以對線路進(jìn)行無功補(bǔ)償，對于諧波則為感性負(fù)載，以吸收部分諧波電流，改善線路的畸變率。增加電抗器后，要考慮電容端電壓升高的問題。 濾波補(bǔ)償裝置即補(bǔ)償了無功損耗又改善了線路質(zhì)量，雖然成本提高較多，但對于諧波成分較大的線路還是應(yīng)盡量考慮采用，不能認(rèn)為裝置一時(shí)不出問題就認(rèn)為沒有問題存在。很多情況下，采用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補(bǔ)償無功功率的同時(shí)，對系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行消除。