低壓無(wú)功功率補償裝置在電力供電系統中被廣泛應用，其目的是提高電網(wǎng)的功率因數，降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。

目前這種補償裝置的種類(lèi)較多，性能各異，不同的補償裝置具有不同的特性、并適合在不同的電網(wǎng)及負荷工況下使用。因此，合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò )的損耗、提高供電質(zhì)量。反之，如選擇或使用不當，則可能造成補償效果差，甚至會(huì )引起電壓波動(dòng)及諧波增大等不良現象發(fā)生，導致供電質(zhì)量下降。

下面就國內常見(jiàn)的低壓補償裝置的分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍作一些介紹。

一、常用補償方式分類(lèi)

常用補償方式分靜態(tài)補償MSC(采用普通的控制器+專(zhuān)用接觸器)、準動(dòng)態(tài)補償TSC、準動(dòng)態(tài)補償MSC+TCR、全動(dòng)態(tài)補償TSC+TCR四種。

二、補償方式的選擇

在無(wú)功功率補償裝置的應用方面，選擇那一種補償方式，要根--據電網(wǎng)及負載的工況而定，首先，要對所補償的線(xiàn)路進(jìn)行分析，對于負荷較大且變化較快的工況(如電焊機、大功率電動(dòng)機等負載)的線(xiàn)路采用動(dòng)態(tài)補償，節能效果明顯。對于負荷相對平穩的線(xiàn)路應采用靜態(tài)補償方式。對于一些特殊的工作環(huán)境就要慎重選擇補償方式，尤其線(xiàn)路中含有瞬變高電壓、大電流沖擊的場(chǎng)合是不能采用動(dòng)態(tài)補償的。一般電焊機工作時(shí)間均在幾秒鐘以上，電動(dòng)機啟動(dòng)也在幾秒鐘以上，而動(dòng)態(tài)補償的響應時(shí)間在幾十毫秒，按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鐘之內是一個(gè)相對的穩態(tài)過(guò)程，動(dòng)態(tài)補償裝置能完成這個(gè)過(guò)程。如果線(xiàn)路中沒(méi)有出現這么一段相對的穩態(tài)過(guò)程并且能量又有較大的變化(稱(chēng)為瞬變或閃變)，采用動(dòng)態(tài)補償就要出問(wèn)題并可能引發(fā)事故。

從價(jià)格因素看，對于相同的容量來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)補償的投入成本大約是靜態(tài)補償的1-2.5倍左右。

三、無(wú)功功率補償控制器的選擇

無(wú)功功率補償控制器有三種采樣方式，功率因數型、無(wú)功功率型、無(wú)功電流型。

選擇那一種物理控制方式實(shí)際上就是對無(wú)功功率補償控制器的選擇?？刂破魇菬o(wú)功補償裝置的指揮系統，采樣、運算、發(fā)出投切信號，參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來(lái)經(jīng)歷了由分立元件——集成線(xiàn)路——單片機——DSP芯片一個(gè)快速發(fā)展的過(guò)程，其功能也愈加完善。就國內的總體狀況來(lái)看，由于市場(chǎng)的需求量很大，生產(chǎn)廠(chǎng)家也愈來(lái)愈多，其性能及內在質(zhì)量差異也很大，很多產(chǎn)品名不符實(shí)，在選用時(shí)需認真對待。在選用時(shí)需要注意的另一個(gè)問(wèn)題就是國內生產(chǎn)的控制器其名稱(chēng)均為“XXX無(wú)功功率補償控制器”，名稱(chēng)里出現的“無(wú)功功率”的含義不是這臺控制器的采樣物理量。采樣物理量取決于產(chǎn)品的型號，而不是產(chǎn)品的名稱(chēng)。

1.功率因數型控制器

一般具有以下—些功能。

“延時(shí)”整定，投切的延時(shí)時(shí)間，應在10s-120s范圍內調節“靈敏度”整定，電流靈敏度，不大于0-2A。

投入及切除門(mén)限整定，其功率因數應能在0.85(滯后)-0.95(超前)范圍內整定。

過(guò)壓保護設置

顯示設置、循環(huán)投切等功能

這種采樣方式在運行中既要保證線(xiàn)路系統穩定、無(wú)振蕩現象出現，又要兼顧補償效果，這是一對矛盾，只能在現場(chǎng)視具體情況將參數整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調整得較好，也無(wú)法彌補這種方式本身的缺陷，尤其是在線(xiàn)路重負荷時(shí)。舉例說(shuō)明：設定投入門(mén)限;cosφ=0.95(滯后)此時(shí)線(xiàn)路重載荷，即使此時(shí)的無(wú)功損耗已很大，再投電容器組也不會(huì )出現過(guò)補償，但cosφ只要不小于0.95，控制器就不會(huì )再有補償指令，也就不會(huì )有電容器組投入，所以應慎用這種控制方式

2.無(wú)功功率(無(wú)功電流)型控制器

無(wú)功功率(無(wú)功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個(gè)設計良好的無(wú)功型控制器是智能化的，有很強的適應能力，能兼顧線(xiàn)路的穩定性及補償效果，并能對補償裝置進(jìn)行完善的保護及檢測，這類(lèi)控制器一般都具有以下功能：

四象限操作、自動(dòng)、手動(dòng)切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動(dòng)調節切換時(shí)間、諧波過(guò)壓報警及保護、線(xiàn)路諧振報警、過(guò)電壓保護、線(xiàn)路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosφ、U、I、S、P、Q及頻率。

有些產(chǎn)品已將控制器與配電監測儀合二為一，并具有標準的通訊接口。

由以上功能就可以看出其控制功能的完備，由于是無(wú)功型的控制器，也就將補償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線(xiàn)路在重負荷時(shí)，那怕cosφ已達到0.99(滯后)，只要再投一組電容器不發(fā)生過(guò)補，也還會(huì )再投入一組電容器，使補償效果達到最佳的狀態(tài)。有些采用了DSP芯片的控制器，其運算速度大幅度提高，使得富里葉變換得到實(shí)現，并且抗干擾能力非常強。當然，不是所有的無(wú)功型控制器都有這么完備的功能。

3.用于動(dòng)態(tài)補償的控制器

對于這種控制器要求就更高了，一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的，要求控制器抗干擾能力強，運算速度快，更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補償功能。由于這類(lèi)控制器也都基于無(wú)功型。

目前，國內用于動(dòng)態(tài)補償的控制器，與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比有較大的差距，一是在動(dòng)態(tài)響應時(shí)間上較慢，動(dòng)態(tài)響應時(shí)間重復性不好。二是補償功率不能一步到位，這些應是生產(chǎn)廠(chǎng)家要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。另外，相應的國家標準也尚未見(jiàn)到，這方面落后于發(fā)展。

四、結論

在選擇無(wú)功功率補償裝置時(shí)，應根據負載及電網(wǎng)工況、同時(shí)考慮裝置對電網(wǎng)的影響，(尤其是負面影響)大小、投入成本的大小來(lái)綜合比較，最終以準確的電容性無(wú)功功率去補償負載的電感性無(wú)功功率，使功率因數達到高水平，并提高供電質(zhì)量。選擇一種合理的補償方式和一臺好的控制器及補償裝置尤為重要?，F在電力部門(mén)驗收設備或是檢查電表還都按照老的模式，即看功率因數是否達標。這一點(diǎn)已不符合當今電力技術(shù)的發(fā)展要求，希望有關(guān)部門(mén)盡快出臺新的政策，以鼓勵采用先進(jìn)、合理的補償裝置，并進(jìn)行大力推廣和應用。

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