幾種電容器投切方式的比較分析
無功功率補償裝置在電子供電系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到Z大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，諧波增大等諸多因素。
然而補償裝置中Z容易出問題的就是電容器的投切方式，雖然電容器投切方式有多種，如延時投切方式、瞬時投切方式、混合投切方式，但都存在某些缺點，具體情形如何呢？請看本文見解。
一、按投切方式分類：
1、延時投切方式
延時投切方式即人們熟稱的”靜態(tài)”補償方式。這種投切依靠傳統(tǒng)的接觸器的動作，當(dāng)然用投切電容的接觸器專用的，它具有抑制電容的涌流作用，延時投切的目的在于防止接觸器過十頻繁的動作時，電容器造成損壞，更重要的是防備電容不停的投切導(dǎo)致供電系統(tǒng)振蕩，這是很危險的。當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷呈感性時，如電動機、電焊機等負(fù)載，這時電網(wǎng)的電流滯帶后電壓一個角度，當(dāng)負(fù)荷呈容性時，如過量的補償裝置的控制器，這是電網(wǎng)的電流超前于電壓的一個角度，即功率因數(shù)超前或滯后是指電流與電壓的相位關(guān)系。通過補償裝置的控制器檢測供電系統(tǒng)的物理量，來決定電容器的投切，這個物理量可以是功率因數(shù)或無功電流或無功功率。
我們就功率因數(shù)型舉例說明：
當(dāng)這個物理量滿足要求時，如COSΦ超前且≥0. 98，滯后且≥0. 95，在這個范圍內(nèi)，此時控制器沒有控制信號發(fā)出，這時已投入的電容器組不退出，沒投入的電容器組也不投入。當(dāng)檢測到COSΦ不滿足要求時，如COSΦ滯后且≦0. 95，那么將一組電容器投入，并繼續(xù)監(jiān)測COSΦ如還不滿足要求，控制器則延時一段時間(延時時間可整定)，再投入一組電容器，直到全部投入為止。當(dāng)檢測到超前信號如COSΦ≦0.98，即呈容性載荷時，那么控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是:先投入的那組電容器組在切除時就要先切除。如果把延時時間整定為300S, 而這套補償裝置有十路電容器組，
那么全部投入的時間就為30分鐘，切除也這樣。在這段時間內(nèi)無功損失補只能是逐步到位。如果將延時時間整定的很短，或沒有設(shè)定延時時間，就可能會出現(xiàn)這樣的情況。當(dāng)控制器監(jiān)測到COSΦ，迅速將電容器組逐一投入，而在投入期間，此時電網(wǎng)可能已是容性負(fù)載即過補償了，控制器則控制電容器組逐一切除，周而復(fù)始，形成震蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。是否能形成振蕩與負(fù)載的性質(zhì)有密切關(guān)系，所以說這個參數(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場情況整定，要在保證系統(tǒng)安全的情況下，再考慮補償效果。
2、瞬時投切方式
瞬時投切方式即人們熟稱的“動態(tài)”補償方式，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，這種控制方式是機械動作的接觸器類無法實現(xiàn)的。動態(tài)補償方式作為新一代的補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)、制造這類裝置目_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D的差距。
3、混合投切方式
實際上就是靜態(tài)與動態(tài)補償?shù)幕旌希徊糠蛛娙萜鹘M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D程度上可做到優(yōu)勢互補，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。補償裝置選擇非等容電容器組，這種方式補償效果更加細(xì)致，更為理想。還可采用分相補償方式，可以解決由于線路二相不平行造成的損失。
總結(jié)：
在無功功率補償裝置的應(yīng)用方面，選擇那一種補償方式，還要依電網(wǎng)的狀況而定，首先對所補償?shù)木�路要有所了解，對于負(fù)荷較大且變化較快的工況電焊機、電動機的線路采用動態(tài)補償效果明顯。對于負(fù)荷相對平穩(wěn)的線路能節(jié)應(yīng)采用靜態(tài)補償方式，也可使用動態(tài)補償裝置。一般電焊工作時間均在幾秒鐘以上，電動機啟動也在幾秒鐘以上，動態(tài)補償?shù)捻憫?yīng)時間在幾十毫秒，按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鐘之內(nèi)是一個相對的穩(wěn)態(tài)過程，動態(tài)補償裝置能完成這個過程。
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