无功功率动态跟踪补偿装置

交流电网的负荷，一般多呈感性，它需要电网提供无功功率，而发电机输送给电网的无功功率是有限的，无法满足用电设备对无功功率的需求，为此必须另外给电网补充无功功率，以达到无功功率的动态平衡，从而提高负载功率因数，达到节电的目的。

DQZ－04型无功功率动态跟踪补偿装置就是为保持局部负荷区无功功率平衡而设计的自动化电气设备。它采用光电耦合技术和双向晶闸管作为无触点动力负荷开关，接通与切断电容器。由于输入电路和输出电路完全隔离，没有电的耦合，具有抗干扰能力强，可靠性高，开关速度快，运作无噪声，无火花，体积小，寿命长，防爆抗振等突出特点，使本装置性能优越，功能完善，质量优异，运行可靠。

控制电路以微电脑为核心，采用容错技术和软硬件保护手段，应用零压投切，智能放电，准确相移，数字滤波，去耦隔离及平稳驱动等先进技术和方法，完全克服了固态继电器的弊病，彻底解决了常规用电阻（或电感）放电方法的不足和缺陷。

图1补偿装置一次电路示意图

1  工作原理

补偿系统的一次电路如图1所示。

本装置由两部分构成：一是无功功率动态跟踪补偿控制仪（简称控制头），另一个是补偿电容柜，它包括8个支路，每个支路由两个多功能的智能单元和一个三相电力电容器组成。

本装置采用由双向晶闸管构成规范的阵列，实现过零触发，在电容器进行频繁投切情况下，都是稳态过程，所以十分平稳可靠，效果很好。

控制头对电源运行参数进行自动检测，根据系统对功率因数的要求自动投入或切除电容器，调整无功功率以确保负荷的功率因数始终保持在滞后状态下的0.95～1之间。

控制头能够准确地、有效地、适时地调度每个支路中的两个智能单元，互相配合，协调操作，使电网运行十分平稳，补偿非常及时可靠。这样就能够有效地降低变压器和输电线路的损耗，提高变压器的出力。同时由于谐波的降低也减少了对电网的污染。

电容补偿柜中的电容器在断电后，一定要及时放电，使其电压降到额定值的10％以下，方可再次投入电网。采用常规的用电阻或电感放电的方法，仅能满足要求很低的用电场合，对于技术性能要求稍高和电容器频繁投切的场所就不适应了，甚至会影响系统的正常运行。

图2无功功率动态跟踪电容补偿装置框图

本装置是以双向晶闸管构成阵列的特殊结构，在深入地研究了电容器在电网上的稳态工作过程，瞬态变化规律，多个电容器间相互耦合的特点之后，专门设计了智能型、多功能的放电单元，实现了电脑控制下的符合要求的放电机制，完全克服了常规放电的缺点，使电容器在各种投切场合、各种投切时间，放电过程都是稳态的，没有切断冲击，对放电时间和残余电压的水平，进行精确控制，因此放电效果很好。

2  主要技术指标

（1）额定工作电压：380VAC，50Hz；

（2）控制头工作电压：220VAC，50Hz，（耗电小于11W）；

（3）额定容量和额定电流：

●2路－2×16kVA，46A；

●3路－3×16kVA，69A；

●4路－4×16kVA，92A；

●6路－6×16kVA，138A。

（4）灵敏度：当负荷在5％～100％之间变化时，cosφ值始终保持在滞后状态下的0.95～1之间；

（5）自动延时功能：每组电容器投切时间间隔自动延时，延时范围为0.5s～55s，连续可调；

（6）投切方式：先投先切循环方式，确保电容器平均利用率基本相等；

（7）显示方式：cosφ值数字显示，精度±2％，各路电容投切、放电均有指示灯显示，设有滞后、超前、过压、自动方式显示；

（8）过压保护：当电网电压超过15％～20％并持续60s，本装置判为过压，自动切断各路电容；当电网电压恢复正常时，装置自动恢复其控制能力；

（9）过载和短路保护：当负载短路或超过额定电流时，自动切断电源；

（10）负荷驱动能力：输出端负荷稳定电流50A，涌流500A以上；

（11）智能放电：放电时间和残余电压都可精确控制；

（12）取样信号相位自动识别：用户只要把电流互感器接到控制头即可；

（13）工作方式：自动方式和手动方式，手动方式又分为单步加、连加、单步减和连减；

（14）工作制式：连续运行；

（15）相序检测：装置附有三相电源相序检测器，操作方便；

（16）冷却方式：自然冷却；

（17）环境温度：－25℃～＋40℃；

（18）相对湿度：小于90％；