無功功率動態跟蹤補償裝置

交流電網的負荷，一般多呈感性，它需要電網提供無功功率，而發電機輸送給電網的無功功率是有限的，無法滿足用電設備對無功功率的需求，為此必須另外給電網補充無功功率，以達到無功功率的動態平衡，從而提高負載功率因數，達到節電的目的。

DQZ－04型無功功率動態跟蹤補償裝置就是為保持局部負荷區無功功率平衡而設計的自動化電氣設備。它采用光電耦合技術和雙向晶閘管作為無觸點動力負荷開關，接通與切斷電容器。由于輸入電路和輸出電路完全隔離，沒有電的耦合，具有抗干擾能力強，可靠性高，開關速度快，運作無噪聲，無火花，體積小，壽命長，防爆抗振等突出特點，使本裝置性能優越，功能完善，質量優異，運行可靠。

控制電路以微電腦為核心，采用容錯技術和軟硬件保護手段，應用零壓投切，智能放電，準確相移，數字濾波，去耦隔離及平穩驅動等先進技術和方法，完全克服了固態繼電器的弊病，徹底解決了常規用電阻（或電感）放電方法的不足和缺陷。

圖1補償裝置一次電路示意圖

1工作原理

補償系統的一次電路如圖1所示。

本裝置由兩部分構成：一是無功功率動態跟蹤補償控制儀（簡稱控制頭），另一個是補償電容柜，它包括8個支路，每個支路由兩個多功能的智能單元和一個三相電力電容器組成。

本裝置采用由雙向晶閘管構成規范的陣列，實現過零觸發，在電容器進行頻繁投切情況下，都是穩態過程，所以十分平穩可靠，效果很好。

控制頭對電源運行參數進行自動檢測，根據系統對功率因數的要求自動投入或切除電容器，調整無功功率以確保負荷的功率因數始終保持在滯后狀態下的0.95～1之間。

控制頭能夠準確地、有效地、適時地調度每個支路中的兩個智能單元，互相配合，協調操作，使電網運行十分平穩，補償非常及時可靠。這樣就能夠有效地降低變壓器和輸電線路的損耗，提高變壓器的出力。同時由于諧波的降低也減少了對電網的污染。

電容補償柜中的電容器在斷電后，一定要及時放電，使其電壓降到額定值的10％以下，方可再次投入電網。采用常規的用電阻或電感放電的方法，僅能滿足要求很低的用電場合，對于技術性能要求稍高和電容器頻繁投切的場所就不適應了，甚至會影響系統的正常運行。

圖2無功功率動態跟蹤電容補償裝置框圖

本裝置是以雙向晶閘管構成陣列的特殊結構，在深入地研究了電容器在電網上的穩態工作過程，瞬態變化規律，多個電容器間相互耦合的特點之后，專門設計了智能型、多功能的放電單元，實現了電腦控制下的符合要求的放電機制，完全克服了常規放電的缺點，使電容器在各種投切場合、各種投切時間，放電過程都是穩態的，沒有切斷沖擊，對放電時間和殘余電壓的水平，進行精確控制，因此放電效果很好。

2主要技術指標

（1）額定工作電壓：380VAC，50Hz；

（2）控制頭工作電壓：220VAC，50Hz，（耗電小于11W）；

（3）額定容量和額定電流：

●2路－2×16kVA，46A；

●3路－3×16kVA，69A；

●4路－4×16kVA，92A；

●6路－6×16kVA，138A。

（4）靈敏度：當負荷在5％～100％之間變化時，cosφ值始終保持在滯后狀態下的0.95～1之間；

（5）自動延時功能：每組電容器投切時間間隔自動延時，延時范圍為0.5s～55s，連續可調；

（6）投切方式：先投先切循環方式，確保電容器平均利用率基本相等；

（7）顯示方式：cosφ值數字顯示，精度±2％，各路電容投切、放電均有指示燈顯示，設有滯后、超前、過壓、自動方式顯示；

（8）過壓保護：當電網電壓超過15％～20％并持續60s，本裝置判為過壓，自動切斷各路電容；當電網電壓恢復正常時，裝置自動恢復其控制能力；

（9）過載和短路保護：當負載短路或超過額定電流時，自動切斷電源；

（10）負荷驅動能力：輸出端負荷穩定電流50A，涌流500A以上；

（11）智能放電：放電時間和殘余電壓都可精確控制；

（12）取樣信號相位自動識別：用戶只要把電流互感器接到控制頭即可；

（13）工作方式：自動方式和手動方式，手動方式又分為單步加、連加、單步減和連減；

（14）工作制式：連續運行；

（15）相序檢測：裝置附有三相電源相序檢測器，操作方便；

（16）冷卻方式：自然冷卻；

（17）環境溫度：－25℃～＋40℃；

（18）相對濕度：小于90％；