基于电容器跟踪投切的无功补偿装置控制分析

图5　智能开关控制框图

2　TSC的实例分析

　　G(X)D1型、G(X)JF1型、G（X）JK1型（接触器式）电容器跟踪投切柜（箱）是国内市场常用的无功补偿装置。本文主要分析一下G(X)D1型电容器跟踪投切柜（箱），它是一种动态无功补偿装置，是集微机－电子－机电－体化的高科技节能产品，能够改善电网质量，自动跟踪负载无功电流开关，对多级电容器组进行快速而频繁的投切，使受电功率因数始终保持在最佳状态。并克服了老式无功柜在投切方式、控制信号、响应时间等方面的缺点，具有完备的保护措施和停电自复功能。见图6。

2.1　技术特点

①使用二相晶闸管阀控制三相Δ接法的电力电容器。
②使用过零触发模块，在控制器发出允许触发的命令后，该模块能自动捕捉电流过零时刻，触发晶闸管投入电容器，触发可靠性大大提高。
③投切过程中无涌流，无操作过电压、无电弧重燃，动态响应快，可达6.7-20ms。电容器切除后无需放电可再次投入，可频繁投切；用户要求多次补偿可一次到位，可实现分相补偿，可滤除高次谐波。
④保护措施齐全：有短路、过载、欠压、缺相等保护；可以手动投切控制器；各项参数设定方便；在外部有故障时自动退出运行，送电后自动恢复运行。
⑤无触点交流开关使用寿命长，从而使整机长时间免维护。

2.2　使用效益

①提高受电功率因数，达0.95以上，不返送无功。
②最大限度降低线损，使配电变压器有效输出容量增加。
③优化用电质量，即提高电压合格率，减少电压波动，抑制电压闪变，提高电网运行的安全可靠性。
④在三相不平衡处，可相补偿无功功率，以改善不平衡性。
⑤在冲击性和波动性负荷处，可减少电压波动及抑制电压闪变，提高电压的稳定性。
⑥节约电费、增容费及低功率因数罚款的开支，提高配电设备容量的利用率20%以上。

2.3　主要技术指标

额定电压：380V（三相或二相），220V（单相）。
频　　率：50-60Hz 。
控制信号：无功功率或无功电流。
取样电流：n/5A 。

2.4　三种控制器的基本功能

2.4.1　VQCL-D12/J12型无功补偿控制器
其采用了先进的控制理论和策略及独特的安装操作方式，克服了以往用户提出的控制器功率因数测量精度范围小和控制器误操作等缺陷，保证以少数的动作次数，取得最佳的补偿效果，特别使用于技术要求较高、需无人值守、负荷变化剧烈及供电环境较恶劣的场所。

主要功能：
1.输入、输出功能：
输入：取一相电流和另外两相电压
输出：12路信号输出，最多可控制12组电容器投切。
2.无功补偿功能：
能按无功补偿大小自动控制1-12路电容器进行循环投切。
3.温度测量功能：
能测量并显示控制器或开关所处的环境温度。
4.保护及报警功能：
A、过压保护 B、欠压保护 C、谐波保护 D、报警保护
5.键盘操作及液晶显示功能：
键盘操作方便快捷，液晶显示清晰。
6.断电记忆功能及来电自动运行功能。
7.自动运行、手动运行及检测功能。
适用场合：
1.可作为有触点或无触点低压无功补偿装置的控制器。
2.可作为配电变压器的测量仪表。
3.谐波严重的场所。
4.供电台区补偿及箱式变电站。

2.4.2　JKLD5型智能无功动态补偿控制器

JKLD5型智能无功补偿控制器结构紧凑、运行可靠、操作简便、价位合理，技术参数见表3。

2.4.3　KH-9918系列电力综合测控仪

　　KH-9918系列电力综合测控仪是一种集配电变压器电气参数测量、记录、仪表、无功补偿、通讯和RTU(三遥)功能于一体的多功能综合装置。该装置既能单独完成电力参数的测量与无功补偿控制任务，又能作为一个多功能的RTU工作于一个大型网络内，是监测变压器运行参数和城、农网改造控制单元的产品。

主要功能：
　　1.RS-232C/RS-485通信接口，具有通信和多机联网功能。
　　2.配以监控系统软件，可对现场采集的各项数据进行分析。
　　3.能按无功功率大小自动控制电容器组进行循环投切，杜绝投切振荡。
　　4.现场数据记录：事件记录、极值记录、统计记录、可编程的数据采集记录等，所有数据存储可达70天。
　　5.适用于不同的电压等级和不同的PT、CT接线的多种类型的输电线路。
适用场合：
可广泛应用于城市农村配电网改造，公矿企业、民用电力系统的配电装置及各类变电站的控制单元。

3　结束语

随着电力电子技术的发展和电力电子器件的不断研制创新，无功功率补偿也处于不断发展之中，目前，国内外的研制成果发展迅速，出现了许多种类的SVC、SVG补偿装置。受各种条件的限制，每种装备都有其运行环境，为满足工程需要，通常配合使用TSC与TCR，以改善其运行条件，利用TSC电容器组与TCR触发延迟角的调节相互配合，使得补偿器的电压－电流特性保持连续，在控制系统的改善方面，仍有较大的发展空间。


参考文献
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