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无功功率补偿控制与选择

北极星输配电网  来源:论文网    2015/11/2 8:46:20  我要投稿  
所属频道: 电能质量  关键词:无功补偿装置 电容器 输电线路 

3 控制方式的选择

3.1个别补偿的控制方式

3.1.1 启动不频繁的设备

启动不频繁的设备可选择空气自动开关、熔断器作为保护设备

3.1.2启动较频繁的设备

启动较频繁的设备可选择FKA系列智能复合开关(投切间隔时间大于30s)、TSC动态投切开关。

3.2分组补偿、集中补偿的电力电容器柜

装置中使用了交流接触器、投切专用交流接触器、可控硅功率模块、固态继电器、复合固态继电器等作为并联电容器的投切开关,由于并联电容器的投切开关对装置的性能具有决定性的影响,因而合理的选择投切开关就显得十分重要。

3.2.1交流接触器和投切专用交流接触器

交流接触器是传统的低压补偿并联电容器的投切开关,优点是成本低、控制简单、使用方便,缺点是投切时会产生较大的涌流和过电压,其大小与感性负载的大小(如变压器的短路容量)、阻抗、电容器的容量,交流接触器的性能有关。切除时易产生电弧,触点易于烧毁、寿命较短,不适用于频繁投切的场合。

电容器投切专用交流接触器是为了减轻涌流对交流接触器的影响而设计的,其与普通交流接触器的不同之处是将普通接触器触点加以改善,配上抑制投切电流的电阻,采用并联开关分步投切的方法,先合上带电阻的开关再合上不带电阻的开关来减少投切过程中产生的涌流和过电压。由于其只能降低投切过程中产生的涌流和过电压,并不能从根本上解决问题,在电容器容量相对较大时,仍然会产生很大的涌流,因而其应用仍然受到一定的限制。

由于上述两种交流接触器在应用于低压并联电容器投切时存在着不可克服的涌流问题和触点的烧蚀问题,对电容器和装置的寿命有较大的影响,所以其在电容器投切领域的应用越来越少,正逐步被功率电子开关所替代。但由于其价格低廉,在某些技术要求较低、电网波形畸变严重不适于应用电力电子开关的场合仍有使用,需安排人巡查、定时更换。

3.2.2 可控硅开关、固态继电器

反并联可控硅开关加上具有过零检测功能的驱动电路,即成为一个典型的具有“零压差”投入,零电流退出功能的电力电子投切开关,具有较高的dV/dt和dI/dt承受能力,可有效的抑制电容器投入时的浪涌电流和过电压的产生及退出时的拉弧电流。常规的做法是将反并联的可控硅模块外部配装专用的触发线路板。

投切专用的固态继电器是将上述开关的反并联的可控硅模块及外部配装专用的触发线路板的全部器件以固态继电器的标准封装形式封装在一个壳体内,内置阻容吸收,故结构紧凑,综合成本较低,外形上有方型或长条型以适合不同用户的联接需要。具有体积小、耐蚀防潮、安装使用方便等特点,是目前可控硅开关的常用封装形式。

上述两种电力电子投切开关的工作原理完全相同,都是以具有零检测功能的触发电路控制反并联的可控硅无触点开关。优点是投切电容器时“零压差"投入、零电流切除,实现无涌流或小涌流投切,提高了电容器寿命,无触点无拉弧,开关速度高、反应时间快,干扰小、体积小、耐腐蚀,寿命长、可靠性高,易于与计算机接口、适用于智能型无功控制器或配电综测仪对电网进行动态无功补偿和远程控制。另外可方便地实现单相分相补偿或三相共补。缺点是工作中功耗较大,使用时需加装散热器,成本也比适用交流接触器高许多。但由于其性能优越,应用者众多。

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