低壓無功補(bǔ)償裝置發(fā)展現(xiàn)狀（上）

低壓無功補(bǔ)償裝置發(fā)展現(xiàn)狀（上）

在10KV以上的電網(wǎng)中,出于注重安全的原因,很少使用自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置。另外，由于無功盡量就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t，低壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置(以下簡(jiǎn)稱補(bǔ)償裝置)獲得了廣泛的應(yīng)用,并不斷的有新技術(shù)涌現(xiàn)出來,是一個(gè)百花齊放的局面。鑒于這樣的局面，本文不可能面面俱到，只能略述梗概。

除了極少數(shù)試驗(yàn)型的STATCOM裝置外,補(bǔ)償裝置絕大部分都是使用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹Ｒ虼?本文只討論使用并聯(lián)電容器的補(bǔ)償裝置。

一,以電容器連接方式為出發(fā)點(diǎn)的補(bǔ)償裝置分類:

1 ,三相電容器同時(shí)投切型補(bǔ)償裝置。這類補(bǔ)償裝置中使用三相電力電容器,通過檢測(cè)某一相的電流來進(jìn)行計(jì)算 并控制電容器的投入數(shù)量來達(dá)到補(bǔ)償目的。由于電容器對(duì)三相提供的無功電流相等,因此這類補(bǔ)償裝置只適用于三相電流基本平衡的負(fù)荷情況。當(dāng)負(fù)荷的三相電流不平衡時(shí)，不能夠使三相均得到良好的補(bǔ)償，可能有某一相過補(bǔ)償， 有某一 相欠補(bǔ)償。此類補(bǔ)償 裝置由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格低廉而用量大。

2，單相電容器分相投切型補(bǔ)償裝置。這類補(bǔ)償裝置中使用單相電力電容器，通過檢測(cè)三相電流來進(jìn)行分別計(jì)算并控制各相電容器的投入數(shù)量來達(dá)到補(bǔ)償目的,相當(dāng)于3臺(tái)單相補(bǔ)償裝置。這類補(bǔ)償裝置可以使各相的無功電流均獲得良好的補(bǔ)償,但是對(duì)不平衡有功電流無能為力。用于三相電流不平衡的負(fù)荷情況時(shí)，比三相電容器同時(shí)投切型補(bǔ)償裝置的效果好。此類補(bǔ)償裝置由 于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,價(jià)格較高，使用量較少。

3 ,調(diào)整不平衡電流型補(bǔ)償裝置。這類裝置中使用單相電力電容器,通過檢測(cè)三相電流來進(jìn)行綜合計(jì)算并控制各相電容器的投入方式和數(shù)量來達(dá)到補(bǔ)償和調(diào)整不平衡電流的目的。與分相補(bǔ)償裝置本質(zhì)不同的是,這類補(bǔ)償裝置利用了在相間跨接的電容器可以在相間轉(zhuǎn)移有功電流的原理,通過在各相與相之間及各相與零線之間接入不同數(shù)量電容器的方法,不但可以使各相的無功電流均獲得良好的補(bǔ)償,還可以將三相間的不平衡有功電流調(diào)整至平衡。這類補(bǔ)償裝置用于三相電流不平衡的負(fù)荷情況時(shí),具有無與倫比的使用效果。

此類補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,價(jià)格較高,由于是新技術(shù)所以使用量較少,但是必然會(huì)替代單相電容器分相投切型補(bǔ)償裝置。

二，以電容器的控制投入方式為出發(fā)點(diǎn)的補(bǔ)償裝置分類:

1 ,交流接觸器控制投入型補(bǔ)償裝置。由于電容器是電壓不能瞬變的器件,因此電容器投入時(shí)會(huì)形成很大的涌流,涌流大時(shí)可能超過100倍電容器額定電流。涌流會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾，也會(huì)降低電容器的使用壽命。為了降低涌流，現(xiàn)在大部分補(bǔ)償裝置使用電容器投切專用接觸器，這種接觸器有1組串聯(lián)限流電阻與主觸頭并聯(lián)的輔助觸頭,在接觸器吸合的過程中，輔助觸頭首先接通,使電容器通過限流電阻接入電路進(jìn)行預(yù)充電,然后主觸頭接通將電容器正常接入電路,通過這種方式可以將涌流限制在電容器額定電流的20倍以下。此類補(bǔ)償裝置價(jià)格低廉，可靠性較高,應(yīng)用為普遍。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(bǔ)償裝置不適用頻繁變化的負(fù)荷情況。高低壓電氣成套設(shè)備

2 ,晶閘管控制投入型補(bǔ)償裝置。這類補(bǔ)償裝置就是SVC分類中的TSC子類。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),就是當(dāng)晶閘管兩端電壓為零的瞬間發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。過零觸發(fā)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無涌流投入電容器,另外由于晶閘管的觸發(fā)次數(shù)沒有限制，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償(響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí))，因此適用于電容器的頻繁投切,非常適用于頻繁變化的負(fù)荷情況。晶閘管導(dǎo)通電壓降約為1V左右,損耗很大(以額定容量100Kvar的補(bǔ)償裝置為例,每相額定電流約為145A ,則晶閘管額定導(dǎo)通損耗為145x1*3=435W) , 必須使用大面積的散熱片并使用通風(fēng)扇。晶閘管對(duì)電壓變化率( dv/dt )非常敏感，遇到操作過電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導(dǎo)通而被涌流損壞,即使安裝避雷器也無濟(jì)于事,因?yàn)楸芾灼髦荒芟拗齐妷旱姆逯?并不能降低電壓變化率。此類補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，可靠性差，損耗大，除了負(fù)荷頻繁變化的場(chǎng)合，在其余場(chǎng)臺(tái)幾乎沒有使用價(jià)值。高低壓電氣成套設(shè)備

3 ,復(fù)臺(tái)開關(guān)控制投入型補(bǔ)償裝置。復(fù)合開關(guān)技術(shù)就是將晶閘管與繼電器接點(diǎn)并聯(lián)使用,由晶閘管實(shí)現(xiàn)電壓過零投入與電流過零切除,由繼電器接點(diǎn)來通過連續(xù)電流，這樣就避免了晶閘管的導(dǎo)通損耗問題，也避免了電容器投入時(shí)的涌流。但是復(fù)臺(tái)開關(guān)技術(shù)既使用晶閘管又使用繼電器，于是結(jié)構(gòu)就變得相當(dāng)復(fù)雜,并且由于晶閘管對(duì)dv/dt的敏感性也比較容易損壞。

4,同步開關(guān)投入型補(bǔ)償裝置。同步開關(guān)技術(shù)是近年來新發(fā)展的技術(shù),顧名思義,就是使機(jī)械開關(guān)的接點(diǎn)準(zhǔn)確地在需要的時(shí)刻閉合或斷開。對(duì)于控制電容器的同步開關(guān),就是要在開關(guān)接點(diǎn)兩端電壓為零的時(shí)刻閉合,從而實(shí)現(xiàn)電容器的無涌流投入,在電流為零的時(shí)刻斷開，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)接點(diǎn)的無電弧分?jǐn)唷?/p>

同步開關(guān)技術(shù)中拒絕使用可控硅，因此仍然不適用于頻繁投切?？梢灶A(yù)見:使用磁保持繼電器的同步開關(guān)必將替代復(fù)臺(tái)開關(guān)和交流接觸器。