低压电容无功功率 补偿原理 无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低 供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置 在电力供电系统中处在一个必不可少的很重要的位置。合理的选择补偿装置，可以 做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或不正确使用,可能 : 造成供电系统,电压波动，谐波增大等诸多因素。ﻫ 一、按投切方式分类 1. 延时投切方式 ﻫ 延时投切方式即人们熟称的静态补偿方式。这种投切依 靠于传统的接触器的动作,当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌 流作用，延时投切的目的是防止接触器过于频繁的动作时,电容器造成损失破坏 ，更重 要的是防备 电容不停的投切导致供电系统振荡 ，这是很危险的。当电网的负荷呈感性 时,如电动机、电焊机等负载 ，这时电网的电流滞带后 电压一个角度,当负荷呈容性时, 如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超 前或滞后是指 电流与 电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理 量，来决定 电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。 2ﻫ . 瞬时投切方式 瞬时投切方式即人们熟称的动态补偿方式，应该说它是半导体电力器件与数 字技术综合的技术结晶,实际就是一套快速随动系统，控制器一般能在半个周波至１ 个周波内完成采样、计算，在 2 个周期到来时,控制器已经发出控制信号了。通过脉 冲信号使晶闸管导通，投切电容器组大约 20-30 毫秒内就完成一个全部动作,这种控 制方式是机械动作的接触器类没办法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿装置有着 广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制造这类装置且有的生产厂已经 生产出很不错的装置。当然与国外同种类型的产品相比从性能上、元器件的质量、产品结构 上还有一定的差距。 3.混合投切方式 实际上就是静态与动态补偿的混合，一部分电容器组使用接触器投切,而另一部 分电容器组使用电力半导体器件。这种方式在某些特定的程度上可做到优势互补,但就其控 制技术 ，目前还见到完善的控制系统软件,该方式用于通常的网络如工矿、小区、域网改 造，比起单 一的投切方式拓宽 了应用场景范围 ，节约能源的效果更好。补偿装置选择非等容电容 器组，这样的形式补偿效果更加细致 ，更为理想。还可采用分相补偿方式,能解决由 于线路三相不平行造成的损失。4ﻫ . 在无功功率补偿装置的应用方面,选择那 一种补 偿方式,还要依 电网的状况而定,首先对所补偿的线路要有所 了解,对于负荷较大且变 化较快的工况,电焊机、电动机的线路采用动态补偿，节约能源的效果明显。对于负荷相对 平稳的线路应采用静态补偿方式,也可使用动态补偿装置。一般 电焊上班时间均在几 秒钟以上,电动机启动也在几秒钟以上,而动态补偿的响应时间在几十毫秒,按４0 毫秒 考虑则从 40 毫秒到 5 秒钟之内是一个相对的稳态过程 ，动态补偿装置能完成这个过 程。 ﻫ 二、无功功率补偿控制器 ﻫ 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 芯片一个加快速度进行发展的过程，其功能也愈加完善。 １.功率因数型控制器 功率因数用 cosΦ表示,它表示有功功率在线路中所占的比例。当 c ｏsΦ=1 时, 线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种 控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。 ＊ 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 0.8 ５(滞后）-0.95 （超前)范围内整定。 ﻫ ＊ 过压保护设量 * 显示设置、循环投切等功能 ﻫ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,只能在现场视详细情况将参数整定 在较好的状态下工作。即使调整的较好,也无法祢补这样的形式本身的缺陷,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，再投电容器组也不可能会出现过补偿，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,所以这种控制方式建议不做为 推荐的方式。 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检测及补偿 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 co ｓΦ、Ｕ、I、S、Ｐ、Q 及频率。 由以上功能就能够准确的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 c ｏsΦ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。采 用 DSP 芯片的控制器，运算速度大幅度提高,使得富里叶变换得到实现。当然 ，不是 所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定 的差距。 3ﻫ . 用于动态补偿的控制器 ﻫ 对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，所以它具备静态 无功型的特点。 电容的作用 滤波作用,在电源 电路中 ，整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后 接入一个较大容量的电解 电容,利用其充放 电特性,使整流后的脉动直流电压变成相 对较为稳定的直流电压。在实际中,为避免电路各部分供 电电压因负载变化而产生 变化 ，所以在电源的输 出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解 电 容.由于大容量的电解 电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地 滤除 ，故在其两端并联了一只容量为0.0 ０1 －-0.lpF 的电容，以滤除高频及脉冲干 扰。 ﻫ耦合作用 ：在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作 点相互影响 ，常采用电容藕合．为避免信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容 量较大的电解电容。 ﻫ电容的重要性汹涌的河水流入到湖泊中 ,再让它流出来,那就 显得平静而柔和了．电容就应该是充当了湖泊的作用吧.让电流更纯净没有杂波. 所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理是充电放电， 并还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构格外的简单,主要由两块正负电 极和夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。在计 算机系统的主板、插卡、电源的电路中,应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几 类电容，并以电解电容为主。 纸介电容是由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成,并拆叠成扁 体长方形。标称电压 一般在 63V~250V 之间，容量较小 ，绝大多数都是 p Ｆ(皮法)数量 级。现代纸介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装 ，不易老化 ，又因为它们基 本工作在低压区,且耐压值相比来说较高 ，所以损坏的可能性较小。万一遭到电损坏 ，一 般症状为电容外表发热。 瓷介电容是在一块瓷片的两边涂上金属 电极而成,普遍为

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