低压动态无功补偿装置的应用.pdf

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1、2014．N004JournalofHenanScienceandTechnology机械与自动化低压动态无功补偿装置的应用汤飞黄贾松伟王伟(1．大有能源耿村煤矿，河南三门峡472400，2．山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛2665lO)摘要：本文论述了无功补偿的基本原理和意义，以及基于DSP(~字信号处理器HwJKF一12F)的配电综合控制器的研制，并对复合开关的应用进行了介绍。此外，还给出了低压动态无功补偿装置在西安电力网中的运行效果。关键词：无功补偿：控制器：复合开关中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1003—5168(2014)07—008

2、0—031概述_c下2近年来，随着城乡电网改造的实施和深入，在0．4kV级电庀T3网上安装低压动态无功补偿装置，可以提高供电质量、挖掘供电Yf设备的潜力、降低线损等，越来越被大家所共识。低压动态无功IlIr]门r_1IllJ，Ij，j补偿装置一般由微控制器、投切电容器用开关、电容器组、空气l／——lr1l—／——r—rI／——卜卜l＼*It-t]=]J开关、熔断器、不锈钢壳体等组成。其结构简单、投切方便灵活、＼＼一—，一、、、jII节能效果显著．因而全国大约300多家企业生产无功补偿装置。IlIlL—————————J但其中多数是技术水平低，缺乏较齐全的检测设备，生产

3、量小，Irn丌]f_]丌]r『]m[Il]质量难以保证。尤其作为无功补偿装置关键单元的控制器和投jjlllII切电容器的开关更是差异悬殊。本文就无功补偿装置的一些核-t}I啐I中f中中上中l心单元进行了重点剖析，并记录了一台西安某电气公司生产的】』／，一次＼I}—————。：无功补偿装置在供电局中的实际运行情况。图1无功补偿装置主电路2无功补偿的意义和原理4智能控制器2．1无功补偿的原理现在多数厂家的控制器，运算单元多以51系列单片机为电网输出的功率包括两局部：一是有功功率，二是无功功主，其缺点是：①硬件资源有限，指令功能、运算能力弱。要将信率。直接耗费电能，把电能转

4、变为机械能、热能、化学能或声能，号采样，电量计算，电网谐波分析，电容器投切，RS一485远程通应用这些能做功这部分功率称为有功功率；不耗费电能，只是讯和近距离RS一232无线通讯功能都由51单片机来完成，存在把电能转换为另一种方式的能，这种能作为电气设备可以做功很多困难；②其外扩芯片多，控制器整体结构复杂，可靠性降低；的必备条件，并且这种能是在电网中与电能停止周期性转换，这③控制策略单一，遥信能力弱：控制器控制策略是以功率因数为部分功率称为无功功率。例如电容器树立电场所占的电能，电磁依据．或以无功控制为依据．这种简单控制策略容易导致电网轻元件树立磁场占用的电能。当电流

5、在电容元件中做功时，电流滞载时控制器误动作，使线路过补；④控制器保护功能不完善，达后电压90℃．而电流在电感元件中做功时，电流超前于电压不到电力行业标准DL，I、597—1996<<低压无功补偿控制器订货90qc，在同一电路中，电容电流与电感电流方向相反，互差180~C。技术条件>>中所规定的功能。(即控制器应具有过压、欠压、投切假如在电磁元件电路中有比例地装置电容元件，使两者的电流延时保护功能，电容器投入、切除门限功能，循环投切功能，面板互相抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角减少，从而进步应具有硬件或软件闭锁功能．防止小负载时电容器投切振荡功电能做功的才能，这就

6、是无功补偿的道理。能，抗干扰功能。)2．2无功补偿的意义鉴于目前无功补偿装置的现状，本文在比较了多种无功补f1)补偿无功功率，能够增加电网中有功功率的比例常数。偿装置的优缺点后，研制了一种基于数字信号处理器为核心的f2)减少发、供电设备的设计容量，减少投资。例如当功率因智能低压无功补偿装置控制器。数COS中=0．8增加到cos中=0．95时，装1Kvar电容器可俭省设备HWJKF一12F型低压无功补偿智能控制器以高速微处理器容量0．52KW；反之，增加0．52KW。对原有设备而言，相当于增大为控制核心，其功能强大、抗干扰能力强、运算速度快，产品采用了发、供电设备容量。

7、因而，对新建、改建工程，应充沛思索无功贴片工艺制造。产品质量可靠，其通过与并联电容器装置配套，补偿，便能够减少设计容量，从而减少投资。控制补偿电容器自动投切，以提高功率因数，提高电力变压器的(3)降低线损，由公式△P％=(1一cosl／cos中2)x1O0％得出其利用效率，降低线损，改善电压质量。中COS中1为补偿后的功率因数，cos~2为补偿前的功率因数则控制器在正常工作时，CPU作为主控计算机，是整个控制cos中l>cos中2，所以进步功率因数后，线损率也降落了。减少设计电路的核心，实现采样的数据计算，逻辑控制，接收信号并进行容量，减少投资，增加