智能低压无功补偿装置的设计与实现

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 智能低压无功补偿装置的设计与实 现 摘要:许多用户的用电设备是根 据电磁感应原理工作的,因此改善企业用 电的功率因素(即无功功率补偿)是企业 节约用电的重要课题,应给予足够重视, 并采取相应的技术措施以提高功率因素。 中国论文网 /2/view-12897252.htm 关键词: 智能低压无功补偿 设计 实现 Abstract: many users of electric equipment is based on the principle of electromagnetic induction work, therefore improving enterprise of electricity power factor (that is, reactive power -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 compensation) is an important subject of enterprise to save electricity, we should pay enough attention to, and take the corresponding technical measures to improve the power factor. Keywords: intelligent low-pressure reactive compensation design and implementation 中图分类号： TM642+.2 文献 标识码：A 文章编号： 佛山用户以往用的是静态补偿装 置，投切和响应时间长，可靠和稳定性 差，功能单一，由于智能无功补偿装置 能实现以上缺点，具有强大功能，公司 很早采用动态的无功补偿装置，运用在 生产中，得到用户的好评。 电网在运行时，电源供给的无功 功率是电能转换为其它形式能量的前提， 它为电能的输送、转换创造了条件。在 电力系统输送电能的过程中，无功功率 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 不足，将使系统中输送的总电流增加、 使变压器的出力减少、供电线路及系统 设备有功功率损耗增大、线路末端电压 下降；而对于电力用户来说，过多地从 电网中吸取无功，不仅使电网电能质量 下降，也影响自身的用电和生产，使企 业效益下降，甚至招致罚款。因此，为 了减少无功的损失和避免其在电网中的 不当流动，必须进行无功补偿。现以配 电变压器和用户感性负荷所消耗的无功 损耗为重点，将无功补偿的重点放在 380 V 电压等级的配电变压器和低压用 户处是行之有效的降损节能措施。 1 智能低压无功补偿装置的结构 智能低压无功补偿装置主要由无 功补偿控制器、智能投切开关、低压电 容器等元器件组成。采用一系列国内领 先的技术和最新的电子元器件及新型的 机电一体化的智能复合开关，集电网监 测与无功补偿于一体，不但可以补偿电 网中的无功损耗，提高功率因数，降低 线损，从而提高电网的负载能力和供电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 质量；同时还能够实时监测电网的三相 电压、电流、功率因数等运行数据，可 完成对整个低压配电线路的监测、分析 处理、报表输出等综合管理，为低压配 电线路的科学管理提供第一手的可靠数 据。其原理图见图 1。 图 1 智能低压无功补偿装置原理 图 利用双向反并联的晶闸管与磁保 持开关组成的智能复合开关投切电力电 容器。当断路器 HS 闭合后，控制器开 始工作，对无功电流（功率因数）进行 计算监测，当无功电流 Iq 值增大到设 定值时，控制器对指定的复合开关输出 过零触发脉冲使之导通将电容器投入运 行，直到功率因数逼近设定值，当无功 电流 Iq 值下降到低于设定值时，控制 器停发触发脉冲信号而将电容器退出， 以免电压过高。其工作流程见图 2。 N -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 N Y Y 图 2 智能低压无功补偿装置工作 流程图 2 器件的分析与选型 2.1 控制器的选型 控制器是无功补偿装置的核心器 件。我们选用的控制器采集三相电压、 电流，分级分相采用综合判据来控制投 切电容器。我们选用的控制器具备优化 无功补偿策略程序，控制物理量如无功 功率（功率因数） 、投切时间、电流电 压门限等参数可设置，按照用户需求和 特性动态无功补偿，并将共补与分相分 组补偿有效结合起来。该控制器实时采 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 集电网三相电压、电流，计算出实际无 功大小（功率因数） ，然后根据设定值 自动循环投入电容器进行补偿。当夏季 或无功缺口比较大的时候，自动投入共 补电容器，以减少分补投入次数。当无 功缺口比较小时，主要由分补电容器进 行补偿。防止损坏电容器，控制器投切 电容器时加上三种限制条件：谐波闭锁、 电压闭锁、电流闭锁。 2.2 投切开关的选型 电容器投切开关是无功补偿装置 的另一个重要器件。早期多采用的接触 器，在投入过程中涌流大，严重时，会 发生触头熔焊现象。即使是带有抑制涌 流装置的电容器投切专用接触器，在无 功负荷波动大，电容器投切频繁的情况 下，也存在使用寿命短，需要经常进行 检修的问题。随后出现的可控硅投切开 关，具有电压过零投入、电流过零切除、 开关无触点、反应速度快等特性，但其 最明显的缺点是功率损耗大，会产生很 高的温升，需要使用专用散热器，来解 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 决其通风散热问题，可靠性不高。现在 选用新型的机电一体化的智能复合开关， 具有无冲击、低功耗、高寿命等显著优 点。该开关为晶闸管开关和磁保持开关 并联运行，其在接通和断开的瞬间具有 可控硅过零投切的优点，而在正常接通 期间又具有磁保持开关零功耗的优点。 2.3 低压电容器的选型 电容器组选用自愈式低电压并联 电容器。该电容器采用目前国际最先进 的金属化膜作为材料，严格按照国家标 准及 IEC 标准组织生产，具备放电器件， 能使电容器上的剩余电压在 3 min 内降 至 50 V 或更低。 3 智能低压无功补偿装置的特点 控制器内部具备优化的无功补偿 策略程序，控制物理量如无功功率（功 率因数） 、投切时间、电压电流门限等 参数可设置，按照用户需求和特性动态 无功补偿，并将共补和分相分组补偿有 效结合。 采用智能低压电子复合开关作为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 开关元件，彻底解决了电容器投入时的 浪涌电流问题，无触头烧损之虑，无需 散热，更不会产生谐波注入，安全可靠 性高。 具有完善的过压、欠压、缺相、 谐波、振荡等保护措施。 具备 GPRS 通信功能，可将补偿 结果反馈给配电管理系统，计算无功功 率经济效益，并可接受系统控制。控制 器同时具有配电监测的功能，可通过 GPRS 通信模块将配电信息上传到主站 端。 4 结论 采用先进的 DSP 数字信号处理 技术