幾種電容器無功補償投切方式的比較
電容器無功補償投切方式有好多種,隨著時代的發(fā)展從Z開始的交流接觸器投切方式到現(xiàn)在比較流行的復合開關投切和同步開關投切,其中的方式各有優(yōu)勢,而它們之間的區(qū)別都有哪些呢?
低壓并聯(lián)電容器無功補償?shù)耐肚虚_關大致以下幾種:
(一) 使用電容專用交流接觸器來進行控制投切
由于電容器的特性讓電壓不能立即變化,因此電容器投入時會形成很大的涌流,涌流Z大時可能超過多倍電容器額定電流。涌流會對電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾,也會降低電容器的使用壽命。這種投切開關價格低廉,可靠性較高,應用Z為普遍。由于交流接觸器的觸頭壽命有限,不適合頻繁投切,因此這類補償裝置不適用頻繁變化的負荷情況。
(二) 使用晶閘管可控硅開關來進行控制投切
由于晶閘管很容易受涌流的沖擊而損壞,因此晶閘管必須過零觸發(fā),要使得晶閘管達到過零觸發(fā)的條件不太容易,非常困難。加上該裝置結(jié)構(gòu)復雜,價格高,可靠性差,損耗大,除了負荷頻繁變化的場合,在其余場合幾乎沒有使用價值。
(三) 使用復合開關來進行控制投切
復合開關同時具備了交流接觸器和電力電子投切開關二者的優(yōu)點,不但抑制了涌流、避免了拉弧,而且晶閘管功耗明顯降低,不再需要配備笨重的散熱器和冷卻風扇。把二者結(jié)合起來的關鍵是兩元件間的時序配合必須默契,可控硅開關負責控制電容器的投入和切除,交流接觸器負責保持電容器投入后的接通,當接觸器投入后可控硅開關就立即退出運行,這樣就避免了晶閘管元件的損耗發(fā)熱。
復合開關的過零是由電壓過零型光耦檢測控制的,從微觀上看它并不是真正意義上的過零投切,而是在觸發(fā)電壓低于16V~40V 時(相當于2~5度電角度)導通,仍有一D的涌流。再加上它既使用可控硅又使用繼電器,結(jié)構(gòu)就變得相當復雜,而且由于晶閘管對dv/dt的敏感性也導致其比較容易損壞。由此可見,目前使用于低壓補償裝中的各種投切開關都不是十分完美的。
(四) 使用同步開關(又名選相開關)來進行控制投切
同步開關是近年來發(fā)展起來的一種新型專用無功補償電容器投切開關,是傳統(tǒng)的機械開關與現(xiàn)代微電子技術的完美結(jié)合產(chǎn)物。它吸收了交流接觸器控制結(jié)構(gòu)簡單,復合開關零電壓投入、零電流切除等優(yōu)點,成功地將投入、切除產(chǎn)生的瞬間涌流控制在額定運行電流的3倍以內(nèi),完美地解決了在電容器投切過程中出現(xiàn)的高電壓諧波和大涌流等問題。
同步開關不再使用晶閘管元件,而是以單片機為核心,輔以高精度的采樣回路和合理的程序設計替換了復合開關中Z易損壞的晶閘管元件,不僅避免了因晶閘管組件的存在所容易出現(xiàn)的故障,還將選相精度從原來復合開關的2~5電度角提高到1電度角,在一D意義上的做到了無涌流,實現(xiàn)了較為理想的過零投切;而且為了更進一步抑制電容器投切開關開斷時的暫態(tài)過電壓,同步開關還增設了有效的放電回路,將過電壓限定在安全區(qū)以內(nèi),使其能安全可靠的頻繁投切。
同步開關應用了單片機技術,不僅能通過RS485通訊控制方式對多至64路電容器進行控制,還具備通訊功能,可將基層單位的電氣測量信息實時發(fā)送到上級電網(wǎng),為發(fā)展智能化電網(wǎng)作好準備;同步開關還可以實現(xiàn)共補和分補,以適應用戶的不同需求;同步開關的驅(qū)動功耗僅有1-3W,Z大限度的做到了節(jié)約能源。