无功功率补偿介绍
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不可缺少的非常重要的位置。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,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
一、按投切方式分类:
1. 延时投切方式
延时投切方式:即人们熟称的"静态"补偿方式。这种投切方式采用传统接触器操作,当然用于投切电容的接触器是专用的,它具有抑制电容的涌流作用。延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时,造成电容器损坏,更重要的是防备电容不停地投切,导致供电系统振荡,这是很危险的。当电网的负荷呈感性时,电网的电流滞后电压一个角度;当负荷呈容性时,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。
2. 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货可供硅导通,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无法实现的。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。
动态补偿的线路方式
(1)LC串接法
这种方式采用电感与电容的串联接法,调节电抗以达到补偿无功损耗的目的。从原理上分析,这种方式响应速度快,闭环使用时,可做到无差调节,使无功损耗降为零。从元件的选择上来说,根据补偿量选择1组电容器即可,不需要再分成多路。既然有这么多的优点,应该是非常理想的补偿装置了。但由于要求选用的电感量值大,要在很大的动态范围内调节,所以体积也相对较大,价格也要高一些,再加一些技术的原因,这项技术到目前来说还没有被广泛采用或使用者很少。
(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关。作为补偿装置所采用的半导体器件可以选单项晶闸管反并联或是双向晶闸管,也可选适合容性负载的固态接触器,这样可以省去过零触发的脉冲电路,从而简化线路,元件的耐压及电流要合理选择,散热器及冷却方式也要考虑周全。
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。这种方式在一定程度上可做到优势互补,但就其控制技术,目前还未见到完善的控制软件,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范围,节能效果更好。补偿装置选择非等容电容器组,这种方式补偿效果更加细致,更为理想。还可采用分相补偿方式,可以解决由于线路三相不平衡造成的损失。
HD60系列电容投切专用固态继电器
该系列固态继电器系美国Crydom快达为无功补偿装置生产的投切电力电容器用单相交流固态继电器,输出为单触点常开。采用直流3-32VDC输入控制,采用高耐压的单向可控硅反并联,同步输出模式。采用国际最先进的DBC技术,具有非常好的散热性能,和高的dv/dt和I2t承受能力。无触点开关动作,能有效消除接触器产生的拉弧现象,和减少电容器投入时的涌流。工作寿命是一般接触器装置的50-100倍。
产品特点:
1. 国际标准方形结构,装使用方便。
2. 输入、输出、底板之间隔离电压高达4000Vrms。
3. 耐压高达1200伏,宽电压工作:48-660VAC。
4. 双SCR反并联结构,全球最领先DBC技术,散热好、寿命长。
5. 高dv/dt、高I2t,性能优越。
6. 同步输出模式,用于电容器投切。
输如控制 |
3-32 VDC |
输出规格 |
HD6025 |
HD6050 |
HD6090 |
HD60125 |
工作电压(47-63Hz)(Vrms) |
48-660 |
48-660 |
48-660 |
48-660 |
额定负载电流(Arms) |
25 |
50 |
90 |
125 |
最小负载电流(Arms) |
40 |
40 |
40 |
150 |
瞬时过电压(Vpk) |
1200 |
1200 |
1200 |
1200 |
最大浪涌电流(16.6ms) (Apk) |
250 |
625 |
1200 |
1750 |
导通状态是最大压降(在额定电流是)(Vpk) |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
1.7 |
结点-基板热阻(℃/W) |
1.02 |
0.63 |
0.28 |
0.22 |
熔断用最大I2t(8.3msec)(A2sec) |
260 |
1620 |
6000 |
12700 |
断开状态时最大漏电流(在额定电压是)(mArms) |
5 |
5 |
5 |
5 |
断开状态时最dv/dt(在最大额定电压时)(V/μsec) |
500 |
500 |
500 |
500 |
最大导通时间 |
1/2 Cycle(DC Input),10.0msec(AC Input) |
最大关断时间 |
1/2 Cycle(DC Input),40.0msec(AC Input) |
最大负载时的功率因数(最小) |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
|