原创 无功动态补偿装置工作原理与结构特点

一般无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数，通过微机进行分析，计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。

（一）、SLTF型低压无功动态补偿装置：

适用于交流50 Hz、额定电压在660 V以下，负载功率变化较大，对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。

基本技术参数及工作环境：

环境温度：-25oC~+40oC(户外型)；-5oC~+40oC (户内型)，最大日平均温度30oC

海拔高度：1000 m

相对湿度：< 85% (+25oC)

最大降雨：50 mm/10 min

安装环境：周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸，安装倾斜度<5%。

技术指标：额定电压：220 V、380 V(50 Hz)

判断依据：无功功率、电压

响应时间：< 20 ms

补偿容量：90 kvar~900 kvar

允许误差：0~10%

（二）、SHFC型高压无功自动补偿装置：

适用于6kV~10kV变电站，可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器，适应变电站的各种运行方式。

基本技术参数及工作环境：

正常工作温度：-15~+50oC，相对湿度<85%，海拔高度：2000 m

技术指标：额定电压：6 kV~10 kV

交流电压取样：100 V (PT二次线电压)

交流电流取样：0~5 A(若 PT 取 10 kV 侧二次 A、C 线电压时，CT 应取 B 相电流)

电压整定值：6~6.6 kV 10~11 kV 可调

电流互感器变比：200~5000 /5 A 可调

动作间隔时间；1~60 min可调

动作需系统稳定时间：2~10 min可调

功率因数整定：0.8~0.99 可调

技术特征：电压优先：按电压质量要求自动投切电容器，使母线电压始终处于规定范围。

自动补偿：依据无功大小自动投切电容器组，使系统不过压、不过补、无功损耗始终处于最小的状态。

记录监测：可自动或随时调出监测数据、运行记录、电压合格率统计表等 (选配)。

智能控制：在自动发出各动作控制指令之前，首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。

异常报警闭锁：当电容器控制回路继保动作、拒动和控制器失电时发出声光报警，显示故障部位和闭锁出口。

安全防护：手动可退出任一电容器组的自投状态，控制器自动闭锁并退出控制。

模糊控制：当系统处于电压合格范围的高端且在特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点。由于现场诸多因素，如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 而引起频繁动作是用户最为担扰的。应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素而使这一“盲区”得到合理解决。

（三）、WDB-K型低压无功动态补偿装置

概述

采用大功率晶闸管投切开关，控制器可根据系统电压，无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式，可实现电容器无涌流无冲击投入，达到稳定系统电压，补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器承载能力的目的。可广泛应用于电力、冶金、石油、港口、化工、建材等工矿企业及小区配电系统。

装置结构及主要元件技术性能

1、装置结构

WDB-K型低压无功动态补偿装置由控制器、无触点开关组、并联电容器组、电抗器、放电装置及保护回路组成，整机设计为机电一体化。

2、主要元件技术性能

（1）控制器

WDB-K型低压无功动态补偿装置控制器为全新数字化设计、软硬件模块化、集成度高、电磁兼容、抗干扰能力强，有12个输出端子，可实现分相、平衡、分相加平衡三种方式补偿。适用范围广，可满足不同性质负荷的补偿需要。可根据系统电压、无功功率控制无触点开关组投切，有手动和自动两种操作模式，并具有过压切除、过压闭锁、欠压切除、超温告警等保护功能。

（2）无触点开关组

无触点开关组是装置的主要执行元件，由晶闸管开关、散热器、风扇、温控开关、过零触发模块及阻容吸收回路构成，一体化设计单组可控最大容量为90kvar，晶闸管开关为进口元件，大功率、安全系数高。

（3）并联电容器组

选用优质自愈式并联电容器，可按不同容量灵活编码组合，投切级数多，大容量补偿可一次到位。

基本工作原理

装置工作时由控制器实时监测系统电压及无功功率的变化。当系统电压低于供电标准或无功功率达到所设定电容器组投切门限时，控制器给出投切指令。由过零电路迅速检测晶闸管两端电压（即电容器和系统之间的电压差），当两端电压为零时触发晶闸管，电容器组实现无涌流投入或无涌流切除。

主要技术参数

1、额定电压 AC220V/380V±10% 50Hz

2、接线方式 三相四线

3、投切依据 系统电压及无功功率

4、响应时间 ≤20ms

5、投切延时 0.1～30s（连续可调）

6、投切精度 平均≤+2%

7、补偿容量 60kvar～1080kvar

8、投切级数 1～18级

使用环境条件

1、工作环境温度 -25℃～+45℃

2、空气相对湿度≤85%

3、海拔高度 ≤2000m（2000m以上采用高原型）

4、安装环境 无易燃、易爆、化学腐蚀、水淹及剧烈振动场所

5、安装方式 户内屏式，户外箱式

6、安装条件 电网中谐波含量符合GB/T14549中0.38kV条款的规定

保护功能

具有过流、过压、欠压、温度超限多种保护。装置能在外部故障和停电时自动退出运行，送电后自动恢复。

（四）、GWB-Z型高压无功自动补偿装置