无功功率补偿控制器的选择

无功功率补偿控制器有三种采样方式,功率因数型、无功功率型、无功电流型。

选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统,采样、运算、发出投切信号,参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件——集成线路——单片机——DSP芯片一个快速发展的过程,其功能也愈加完善。就国内的总体状况来看,由于市场的需求量很大,生产厂家也愈来愈多,其性能及内在质量差异也很大,很多产品名不符实,在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为“XXX无功功率补偿控制器”,名称里出现的“无功功率”的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号,而不是产品的名称。

1.功率因数型控制器

一般具有以下—些功能。

“延时”整定,投切的延时时间,应在10s-120s范围内调节“灵敏度”整定,电流灵敏度,不大于0-2A。

投入及切除门限整定,其功率因数应能在0.85(滞后)-0.95(超前)范围内整定。

过压保护设置

显示设置、循环投切等功能

这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现,又要兼顾补偿效果,这是一对矛盾,只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整得较好,也无法弥补这种方式本身的缺陷,尤其是在线路重负荷时。举例说明:设定投入门限;cosφ=0.95(滞后)此时线路重载荷,即使此时的无功损耗已很大,再投电容组也不会出现过补偿,但cosφ只要不小于0.95,控制器就不会再有补偿指令,也就不会有电容器组投入,所以应慎用这种控制方式

2.无功功率(无功电流)型控制器

无功功率(无功电流)型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的,有很强的适应能力,能兼顾线路的稳定性及补偿效果,并能对补偿装置进行完善的保护及检测,这类控制器一般都具有以下功能:

四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosφ、U、I、S、P、Q及频率。

有些产品已将控制器与配电监测仪合二为一,并具有标准的通讯接口。

由以上功能就可以看出其控制功能的完备,由于是无功型的控制器,也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时,那怕cosφ已达到0.99(滞后),只要再投一组电容器不发生过补,也还会再投入一组电容器,使补偿效果达到最佳的状态。有些采用了DSP芯片的控制器,其运算速度大幅度提高,使得富里叶变换得到实现,并且抗干扰能力非常强。当然,不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。

3.用于动态补偿的控制器

对于这种控制器要求就更高了,一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的,要求控制器抗干扰能力强,运算速度快,更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型。

目前,国内用于动态补偿的控制器,与国外同类产品相比有较大的差距,一是在动态响应时间上较慢,动态响应时间重复性不好。二是补偿功率不能一步到位,这些应是生产厂家要重点解决的问题。另外,相应的国家标准也尚未见到,这方面落后于发展。