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单控式高压无功自动补偿装置

发布时间:2022-06-06 16:02:09

A. 自动无功补偿装置的原理

感抗和容抗都是消耗无功功率,其阻抗值为虚数jb,
与电阻一起构成的阻抗为Z=a+jb形式的复数。
此复数的模长为负载的实际耗电功率。
而功率因数则等于该向量与X轴夹角的余弦值。

B. 什么叫智能型无功补偿控制器

我是设计院的,我们单位现在补偿一般选择WMRC07!
下面是他的特点! 既然你做毕业设计,那我就把我以前整理的无功补偿的都发给你吧!

WMRC07模块化智能无功补偿装置,装置主要特点有:
(1)模块化结构。将数据检测、投切机构、电容器、保护、通信等所有功能元件集成在一个单元内,形成标准化模块,结构与功能模块化,根据用户不同要求自由组合,便于设备在使用现场的维修与调整。
(2)先进的智能投切装置。可控硅和路由无功耗开关无缝软连接,采用微机智能控制,实现过零投切,投切成功后,无功耗开关投入,可控硅再退出,运行功耗低、涌流小、谐波影响微弱,可控硅、无功耗开关和控制电路的使用寿命长。
(3)通信。充分地考虑设备的可持续性使用,采用标准的R$232、R$485接口,也可根据用户特殊要求配置Mc)dem、现场总线、红外、蓝牙等,与配网自动化装置有机结合。(4)采用智能型无功控制策略。以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切参考值,静态补偿与动态补偿相结合,三相共补与分相补偿相结合,稳态补偿号陕速跟踪补偿相结合,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,自动及时地投切电容器补偿无功功率容量。根据配电装置三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐"的原则投人电网,提高补偿精度。电压智能控制,以无功功率为投切限值,可设置投切延时,延时时间可调,既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿。
(5)采集三相电压、三相电流信号、零序电压、零序电流及设备本身工况等数据,在线跟踪装置中无功的变化,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,同时可对自身故障进行自诊断,通过显示屏和通信口可直接显示输出故障及其故障类型,利于现场故障查找和确诊。(6)高功率密度,融合电力电子、通信、计算机众多先进技术,模块体积小,功率密度高,一台无功补偿柜最大单柜容量达1000Kvar,单装置最大补偿容量达1100Kvar,单装置间可联网组成最大补偿容量11000Kvar。

无功功率补偿控制器
无功功率补偿控制器有三种采样方式,功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统,采样、运算、发出投切信号,参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程,其功能也愈加完善。就国内的总体状况,由于市场的需求量很大,生产厂家也愈来愈多,其性能及内在质量差异很大,很多产品名不符实,在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为"XXX无功功率补偿控制器",名称里出现的"无功功率"的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号,而不是产品的名称。
1.功率因数型控制器
功率因数用cosΦ表示,它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时,线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式,采样、控制也都较容易实现。
* "延时"整定,投切的延时时间,应在10s-120s范围内调节 "灵敏度"整定,电流灵敏度,不大于0-2A 。
* 投入及切除门限整定,其功率因数应能在0.85(滞后)-0.95(超前)范围内整定。
* 过压保护设量
* 显示设置、循环投切等功能
这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现,又要兼顾补偿效果,这是一对矛盾,只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好,也无法祢补这种方式本身的缺陷,尤其是在线路重负荷时。举例说明:设定投入门限;cosΦ=0.95(滞后)此时线路重载荷,即使此时的无功损耗已很大,再投电容器组也不会出现过补偿,但cosΦ只要不小于0.95,控制器就不会再有补偿指令,也就不会有电容器组投入,所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
2. 无功功率(无功电流)型控制器
无功功率(无功电流)型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的,有很强的适应能力,能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果,并能对补偿装置进行完善的保护及检测,这类控制器一般都具有以下功能:
* 四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosΦ、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备,由于是无功型的控制器,也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时,那怕cosΦ已达到0.99(滞后),只要再投一组电容器不发生过补,也还会再投入一组电容器,使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器,运算速度大幅度提高,使得富里叶变换得到实现。当然,不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定的差距。
3. 用于动态补偿的控制器
对于这种控制器要求就更高了,一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的,要求控制器抗干扰能力强,运算速度快,更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型,所以它具备静态无功型的特点。
目前,国内用于动态补偿的控制器,与国外同类产品相比有较大的差距,一是在动态响应时间上较慢,动态响应时间重复性不好;二是补偿功率不能一步到位,冲击电流过大,系统特性容易漂移,维护成本高、造成设备整体投资费用高。另外,相应的国家标准也尚未见到,这方面落后于发展。
三、滤波补偿系统
由于现代半导体器件应用愈来愈普遍,功率也更大,但它的负面影响就是产生很大的非正弦电流。使电网的谐波电压升高,畸变率增大,电网供电质量变坏。
如果供电线路上有较大的谐波电压,尤其5次以上,这些谐波将被补偿装置放大。电容器组与线路串联谐振,使线路上的电压、电流畸变率增大,还有可能造成设备损坏,再这种情况下补偿装置是不可使用的。最好的解决方法就是在电容器组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要使在工频情况下呈容性,以对线路进行无功补偿,对于谐波则为感性负载,以吸收部分谐波电流,改善线路的畸变率。增加电抗器后,要考虑电容端电压升高的问题。
滤波补偿装置即补偿了无功损耗又改善了线路质量,虽然成本提高较多,但对于谐波成分较大的线路还是应尽量考虑采用,不能认为装置一时不出问题就认为没有问题存在。很多情况下,采用五次、七次、十一次或高通滤波器可以在补偿无功功率的同时,对系统中的谐波进行消除。
无功动态补偿装置工作原理与结构特点
无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数,通过微机进行分析,计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较,自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令,由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻,实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
例子:
一、SLTF型低压无功动态补偿装置:适用于交流50 Hz、额定电压在660 V以下,负载功率变化较大,对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。
基本技术参数及工作环境:
环境温度:-25oC~+40oC(户外型);-5oC~+40oC (户内型),最大日平均温度30oC
海拔高度:1000 m
相对湿度:< 85% (+25oC)
最大降雨:50 mm/10 min
安装环境:周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸,安装倾斜度<5%。
技术指标:额定电压:220 V、380 V(50 Hz)
判断依据:无功功率、电压
响应时间:< 20 ms
补偿容量:90 kvar~900 kvar
允许误差:0~10%
二、SHFC型高压无功自动补偿装置:适用于6kV~10kV变电站,可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器,适应变电站的各种运行方式。
基本技术参数及工作环境:
正常工作温度:-15~+50oC,相对湿度<85%,海拔高度:2000 m
技术指标:额定电压:6 kV~10 kV
交流电压取样:100 V (PT二次线电压)
交流电流取样:0~5 A(若 PT 取 10 kV 侧二次 A、C 线电压时,CT 应取 B 相电流)
电压整定值:6~6.6 kV 10~11 kV 可调
电流互感器变比:200~5000 /5 A 可调
动作间隔时间;1~60 min可调
动作需系统稳定时间:2~10 min可调
功率因数整定:0.8~0.99 可调
技术特征:电压优先:按电压质量要求自动投切电容器,使母线电压始终处于规定范围。
自动补偿:依据无功大小自动投切电容器组,使系统不过压、不过补、无功损耗始终处于最小的状态。
记录监测:可自动或随时调出监测数据、运行记录、电压合格率统计表等 (选配)。
智能控制:在自动发出各动作控制指令之前,首先探询动作后可能出现的所有超限定值,减少动作次数。
异常报警闭锁:当电容器控制回路继保动作、拒动和控制器失电时发出声光报警,显示故障部位和闭锁出口。
安全防护:手动可退出任一电容器组的自投状态,控制器自动闭锁并退出控制。
模糊控制:当系统处于电压合格范围的高端且在特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点。由于现场诸多因素,如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 而引起频繁动作是用户最为担扰的。应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素而使这一“盲区”得到合理解决。

C. 无功补偿装置都有哪些具体怎么用

原理
其中无功补偿技术的发展经历了从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器(SVC)→直到今天引人注目的静止无功发生器SVG(STATCOM)的几个不同阶段。
根据结构原理的不同,SVC技术又分为:自饱和电抗器型(SSR)、晶闸管相控电抗器型(TCR)、晶闸管投切电容器型(TSC)、高阻抗变压器型(TCT)和励磁控制的电抗器型(AR)。
随着电力电子技术,特别是大功率可关断器件技术的发展和日益完善,国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置(SVG),虽然它们尚处在开发及试运行阶段,目前尚未形成商品化,但SVG凭借着其优越的性能特点,在电力系统中的应用将越来越广泛。
各种无功设备各自特点如下:
1)同步调相机:响应速度慢,噪音大,损耗大,技术陈旧,属淘汰技术;
2)开关投切固定电容:慢响应补偿方式,连续可控能力差;
3)静止无功补偿器(SVC):目前相对先进实用技术,在输配电电力系统中得到了广泛应用;
4)静止无功发生器SVG(STATCOM):目前虽然有技术上局限性,属少数示范工程阶段,但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置,是灵活柔性交流输电系统(FACTS)技术和定制电力(CP)技术的重要组成部分,现代无功功率补偿装置的发展方向。

D. 高压无功补偿用途

功率因素、有功功率P、无功功率
1、在电网对用户输电的过程中,电网要提供给负载的电功率有两种:有功功率和无功功率。有功功率(p)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率;而无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
2、无功功率比较抽象,它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。
3、电机运行需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了璇转的磁场,才能使转子转动,从而带动机械的运行。变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。

功率因数低的原因和危害
原因
(1)大量采用感应电动机或其他电感性用电设备。
(2)电感性用电设备不配套或使用不合理,造成设备长期轻载或空载运行。
(3)采用日光灯、路灯照明时,没有配电容器。
(4)变电设备有负载率和年利用小时数过低。
危害
(1)增加了供电线路的损失,为了减少这种损失则必须增大供电线路的截面,这又增加了投资。
(2)增加了线路的电压降,降低了电压质量。
(3)降低了发、供电设备的利用率。
(4)增加了企业的电费支出,加大了成本。

5、无功补偿的一般方法
无功补偿通常采用的方法主要有3种:低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
低压个别补偿
低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器(即开关)。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
低压集中补偿
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。
高压集中补偿
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6~10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端,用户本身又有一定的高压负荷时,可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用;补偿装置根据负荷的大小自动投切,从而合理地提高了用户的功率因数,避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护,补偿效益高。

E. 动态无功自动补偿装置原理是

HGB-D型高压动态无功自动补偿装置,由HGK型数字式高压动态无功自动补偿控制器、高压真空断路器或真空接触器、电容器、电抗器、放电线圈、隔离开关、避雷器和一些必要的保护辅助设备组成。

HGK型数字式高压动态无功自动补偿控制器是根据九区图,结合模糊控制原理,按电压优先和负荷无功功率以及投切次数限量等要求 ,决定是否投切电容器组,使母线电压始终处于标准范围内,不过补、不过压,最大限度减少损耗。在电压允许的范围内,按照负荷的无功要求,一次到位投切电容器组。在投切电容器组之前,预先计算电压升高量。如果超标,则降低容量投入或不投入。异常情况时,控制器发出命令,所有电容器组退出,并报警。排除故障和解除报警后,才能再次投入自动工作方式。

F. 无功功率自动补偿控制器

控制器有多种控制方式,电压控制方式,功率因数控制方式;以前我使用深圳华冠的控制器,回电压控答制方式,就是你设置的电压投入点假如是10.6,电压低于这个值都会投入运行,
功率因数控制方式,华冠的是两个条件同时满足才会投入,1
功率因数低于投入点的设定值,比如设定0.92,你目前的功率因数要低于这个值,2
无功缺额要大于控制器所带的电容器的输出无功容量,比如你的电容器是5kvar,你目前的无功缺额就要大于5,这2个条件同时满足
他才会投入,不知道你用的是哪一种了,我这里有他们高压的控制器参数设置值,自己以前做的,低压的也可以帮你。

G. 无功功率自动补偿控制器是做什么用的

无功功率自动补偿控制器(简称控制器)是无功功率补偿屏配套使用的专用仪专器。适合于220V、380V、50Hz三相电属力系统,控制器根据电网中无功功率的大小和性质来控制电容器的投入和退出电网,使电网中的功率因数保持在设定值内。

H. 高压无功补偿自动控制器DWK3-100CD型号的解释~~~~急求

应该是DWK3-110CD吧。
D电压
W无功
K控制
3系列型号
110使用在110kV及以下电压等级
C控制(B保护,T调压)
D(控制)单段母线
明白了吗?

I. 无功补偿

http://ke..com/view/605158.html?wtp=tt

无功补偿 无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
一、按投切方式分类:
1. 延时投切方式
延时投切方式即人们熟称的"静态"补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作,当然用于投切电容的接触器专用的,它具有抑制电容的涌流作用,延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时,电容器造成损坏,更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡,这是很危险的。当电网的负荷呈感性时,如电动机、电焊机等负载,这时电网的电流滞带后电压一个角度,当负荷呈容性时,如过量的补偿装置的控制器,这是电网的电流超前于电压的一个角度,即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量,来决定电容器的投切,这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时,如cosΦ超前且>0.98,滞后且>0.95,在这个范围内,此时控制器没有控制信号发出,这时已投入的电容器组不退出,没投入的电容器组也不投入。当检测到cosΦ不满足要求时,如cosΦ滞后且<0.95,那么将一组电容器投入,并继续监测cosΦ如还不满足要求,控制器则延时一段时间(延时时间可整定),再投入一组电容器,直到全部投入为止。当检测到超前信号如cosΦ<0.98,即呈容性载荷时,那么控制器就逐一切除电容器组。要遵循的原则就是:先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。如果把延时时间整定为300s,而这套补偿装置有十路电容器组,那么全部投入的时间就为30分钟,切除也这样。在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短,或没有设定延时时间,就可能会出现这样的情况。当控制器监测到cosΦ〈0.95,迅速将电容器组逐一投入,而在投入期间,此时电网可能已是容性负载即过补偿了,控制器则控制电容器组逐一切除,周而复始,形成震荡,导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质有密切关系,所以说这个参数需要根据现场情况整定,要在保证系统安全的情况下,再考虑补偿效果。
2. 瞬时投切方式
瞬时投切方式即人们熟称的"动态"补偿方式,应该说它是半导体电力器件与数字技术综合的技术结晶,实际就是一套快速随动系统,控制器一般能在半个周波至1个周波内完成采样、计算,在2个周期到来时,控制器已经发出控制信号了。通过脉冲信号使晶闸管导通,投切电容器组大约20-30毫秒内就完成一个全部动作,这种控制方式是机械动作的接触器类无法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿装置有着广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制造这类装置且有的生产厂已经生产出很不错的装置。当然与国外同类产品相比从性能上、元器件的质量、产品结构上还有一定的差距。
动态补偿的线路方式
(1)LC串接法原理如图1所示
这种方式采用电感与电容的串联接法,调节电抗以达到补偿无功损耗的目的。从原理上分析,这种方式响应速度快,闭环使用时,可做到无差调节,使无功损耗降为零。从元件的选择上来说,根据补偿量选择1组电容器即可,不需要再分成多路。既然有这么多的优点,应该是非常理想的补偿装置了。但由于要求选用的电感量值大,要在很大的动态范围内调节,所以体积也相对较大,价格也要高一些,再加一些技术的原因,这项技术到目前来说还没有被广泛采用或使用者很少。
(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关,较常采用的接线方式如图2。图中BK为半导体器件,C1为电容器组。这种接线方式采用2组开关,另一相直接接电网省去一组开关,有很多优越性。
作为补偿装置所采用的半导体器件一般都采用晶闸管,其优点是选材方便,电路成熟又很经济。其不足之处是元件本身不能快速关断,在意外情况下容易烧毁,所以保护措施要完善。当解决了保护问题,作为电容器组投切开关应该是较理想的器件。动态补偿的补偿效果还要看控制器是否有较高的性能及参数。很重要的一项就是要求控制器要有良好的动态响应时间,准确的投切功率,还要有较高的自识别能力,这样才能达到最佳的补偿效果。
当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令(投入一组或多组电容器的指令),此时由触发脉冲去触发晶闸管导通,相应的电容器组也就并人线路运行。需要强调的是晶闸管导通的条件必须满足其所在相的电容器的端电压为零,以避免涌流造成元件的损坏,半导体器件应该是无涌流投切。当控制指令撤消时,触发脉冲随即消失,晶闸管零电流自然关断。关断后的电容器电压为线路电压交流峰值,必须由放电电阻尽快放电,以备电容器再次投入。
元器件可以选单项晶闸管反并联或是双向晶闸管,也可选适合容性负载的固态接触器,这样可以省去过零触发的脉冲电路,从而简化线路,元件的耐压及电流要合理选择,散热器及冷却方式也要考虑周全。
3.混合投切方式
实际上就是静态与动态补偿的混合,一部分电容器组使用接触器投切,而另一部分电容器组使用电力半导体器件。这种方式在一定程度上可做到优势互补,但就其控制技术,目前还见到完善的控制软件,该方式用于通常的网络如工矿、小区、域网改造,比起单一的投切方式拓宽了应用范围,节能效果更好。补偿装置选择非等容电容器组,这种方式补偿效果更加细致,更为理想。还可采用分相补偿方式,可以解决由于线路三相不平行造成的损失。
4. 在无功功率补偿装置的应用方面,选择那一种补偿方式,还要依电网的状况而定,首先对所补偿的线路要有所了解,对于负荷较大且变化较快的工况,电焊机、电动机的线路采用动态补偿,节能效果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用静态补偿方式,也可使用动态补偿装置。一般电焊工作时间均在几秒钟以上,电动机启动也在几秒钟以上,而动态补偿的响应时间在几十毫秒,按40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相对的稳态过程,动态补偿装置能完成这个过程。
二、无功功率补偿控制器
无功功率补偿控制器有三种采样方式,功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统,采样、运算、发出投切信号,参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程,其功能也愈加完善。就国内的总体状况,由于市场的需求量很大,生产厂家也愈来愈多,其性能及内在质量差异很大,很多产品名不符实,在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为"XXX无功功率补偿控制器",名称里出现的"无功功率"的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号,而不是产品的名称。
1.功率因数型控制器
功率因数用cosΦ表示,它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时,线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式,采样、控制也都较容易实现。
* "延时"整定,投切的延时时间,应在10s-120s范围内调节 "灵敏度"整定,电流灵敏度,不大于0-2A 。
* 投入及切除门限整定,其功率因数应能在0.85(滞后)-0.95(超前)范围内整定。
* 过压保护设量
* 显示设置、循环投切等功能
这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现,又要兼顾补偿效果,这是一对矛盾,只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好,也无法祢补这种方式本身的缺陷,尤其是在线路重负荷时。举例说明:设定投入门限;cosΦ=0.95(滞后)此时线路重载荷,即使此时的无功损耗已很大,再投电容器组也不会出现过补偿,但cosΦ只要不小于0.95,控制器就不会再有补偿指令,也就不会有电容器组投入,所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
2. 无功功率(无功电流)型控制器
无功功率(无功电流)型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的,有很强的适应能力,能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果,并能对补偿装置进行完善的保护及检测,这类控制器一般都具有以下功能:
* 四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosΦ、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备,由于是无功型的控制器,也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时,那怕cosΦ已达到0.99(滞后),只要再投一组电容器不发生过补,也还会再投入一组电容器,使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器,运算速度大幅度提高,使得富里叶变换得到实现。当然,不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定的差距。
3. 用于动态补偿的控制器
对于这种控制器要求就更高了,一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的,要求控制器抗干扰能力强,运算速度快,更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型,所以它具备静态无功型的特点。
目前,国内用于动态补偿的控制器,与国外同类产品相比有较大的差距,一是在动态响应时间上较慢,动态响应时间重复性不好;二是补偿功率不能一步到位,冲击电流过大,系统特性容易漂移,维护成本高、造成设备整体投资费用高。另外,相应的国家标准也尚未见到,这方面落后于发展。
三、滤波补偿系统
由于现代半导体器件应用愈来愈普遍,功率也更大,但它的负面影响就是产生很大的非正弦电流。使电网的谐波电压升高,畸变率增大,电网供电质量变坏。
如果供电线路上有较大的谐波电压,尤其5次以上,这些谐波将被补偿装置放大。电容器组与线路串联谐振,使线路上的电压、电流畸变率增大,还有可能造成设备损坏,再这种情况下补偿装置是不可使用的。最好的解决方法就是在电容器组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要使在工频情况下呈容性,以对线路进行无功补偿,对于谐波则为感性负载,以吸收部分谐波电流,改善线路的畸变率。增加电抗器后,要考虑电容端电压升高的问题。
滤波补偿装置即补偿了无功损耗又改善了线路质量,虽然成本提高较多,但对于谐波成分较大的线路还是应尽量考虑采用,不能认为装置一时不出问题就认为没有问题存在。很多情况下,采用五次、七次、十一次或高通滤波器可以在补偿无功功率的同时,对系统中的谐波进行消除。
无功动态补偿装置工作原理与结构特点
无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数,通过微机进行分析,计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较,自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令,由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻,实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
例子:
一、SLTF型低压无功动态补偿装置:适用于交流50 Hz、额定电压在660 V以下,负载功率变化较大,对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。
基本技术参数及工作环境:
环境温度:-25oC~+40oC(户外型);-5oC~+40oC (户内型),最大日平均温度30oC
海拔高度:1000 m
相对湿度:< 85% (+25oC)
最大降雨:50 mm/10 min
安装环境:周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸,安装倾斜度<5%。
技术指标:额定电压:220 V、380 V(50 Hz)
判断依据:无功功率、电压
响应时间:< 20 ms
补偿容量:90 kvar~900 kvar
允许误差:0~10%
二、SHFC型高压无功自动补偿装置:适用于6kV~10kV变电站,可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器,适应变电站的各种运行方式。
基本技术参数及工作环境:
正常工作温度:-15~+50oC,相对湿度<85%,海拔高度:2000 m
技术指标:额定电压:6 kV~10 kV
交流电压取样:100 V (PT二次线电压)
交流电流取样:0~5 A(若 PT 取 10 kV 侧二次 A、C 线电压时,CT 应取 B 相电流)
电压整定值:6~6.6 kV 10~11 kV 可调
电流互感器变比:200~5000 /5 A 可调
动作间隔时间;1~60 min可调
动作需系统稳定时间:2~10 min可调
功率因数整定:0.8~0.99 可调
技术特征:电压优先:按电压质量要求自动投切电容器,使母线电压始终处于规定范围。
自动补偿:依据无功大小自动投切电容器组,使系统不过压、不过补、无功损耗始终处于最小的状态。
记录监测:可自动或随时调出监测数据、运行记录、电压合格率统计表等 (选配)。
智能控制:在自动发出各动作控制指令之前,首先探询动作后可能出现的所有超限定值,减少动作次数。
异常报警闭锁:当电容器控制回路继保动作、拒动和控制器失电时发出声光报警,显示故障部位和闭锁出口。
安全防护:手动可退出任一电容器组的自投状态,控制器自动闭锁并退出控制。
模糊控制:当系统处于电压合格范围的高端且在特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点。由于现场诸多因素,如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 而引起频繁动作是用户最为担扰的。应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素而使这一“盲区”得到合理解决。
无功补偿常出现的问题
1、电容器损坏频繁。
2、电容器外熔断器在投切电容器组及运行中常发生熔断。
3、电容器组经常投入使用率低。
针对以上问题,我们认为有必要进行专题研究,对无功补偿设备进行综合整治,以达到无功补偿设备使用化运行,提高电网电压无功质量和电能合格率。针对上述情况我们分析可能存在的原因如下:
1、电容器损坏主要原因由于在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响,造成所选择的电压等级偏低,长期运行电容器将容易损坏。
2、电容器外熔断器经常发生熔断,主要是合闸涌流对熔断器的冲击或者熔断器额定电流的选择偏小造成的,或是不同电抗率组别的电容器组投切顺序不当所致。
电容器投入使用率低主要是由于在电容器容量选择及分配不当造成的。

J. 无功补偿控制器的作用,以及如何设置如何使用

无功补偿控制器在线路中采集电流,电压(低压补偿设备电流均从前级开关柜采集,电压从本补偿设备中电压互感器二次侧采集;高压电流电压均从前级开关柜采集),从而根据控制器投切原则(高低压均可根据电压、无功、功率因数门限投切;一般低压采用功率因数门限投切,高压采用电压、无功综合门限九宫格投切,国外控制器如ABB控制器多采用功率因数门限投切)自动投切补偿设备。
控制器中一般需要设置过压保护门限、过流保护门限、开口三角保护门限(高压设备);同时还要确定投切门限,如功率因数投切门限、无功投切门限、电压投切门限;在电流电压采集时还要设置电流互感器(CT)变比、电压互感器(PT)变比等。控制器所要设置因数基本在产品手册中均有说明,如果楼主有一定的行业理论实践基础,设置时配合说明书应该不是问题。

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