動態(tài)無功補償柜復(fù)合開關(guān)優(yōu)化探討

1 動態(tài)無功補償復(fù)合開關(guān)的工作原理和主要技術(shù)特點

　　目前電力系統(tǒng)通用的無功補償方案有接觸器投切電容器、復(fù)合開關(guān)投切電容器、晶閘管投切電容器這三種。復(fù)合開關(guān)投切電容器無功補償裝置，其投切開關(guān)是晶閘管和接觸器并聯(lián)的復(fù)合開關(guān)，其主要作用是用晶閘管控制電容過零投切，以降低傳統(tǒng)接觸器投切的電流沖擊，電容器投入后再由接觸器旁的路晶閘管，使電容運行。

動態(tài)無功補償復(fù)合的主要技術(shù)特點有：

    實現(xiàn)動態(tài)補償 ，可對頻率和大小都變化的無功功率進行補償，對補償對象有極快的響應(yīng)。動態(tài)補償不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振，且可以跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。

（1） 過零投切：斷口電壓為零時，開關(guān)接通；電流過零時，開關(guān)分斷。由于采用了過零觸發(fā)技術(shù)，因此可使射頻干擾降低到最低程度。

（2） 功耗?。河捎诓捎昧舜疟３掷^電器，控制裝置只在投切動作瞬間耗電，平時不耗電且磁保持繼電器的接觸電阻小，不需要外加散熱片或風扇，降低了成本。

（3） 無諧波：磁保持繼電器吸合后，沒有非線性電阻，不會產(chǎn)生諧波。

（4） 抗干擾：具有低阻抗的特點，可以抑制干擾，消除噪聲。

（5） 保護功能：欠壓保護，當系統(tǒng)電壓低于160V時開關(guān)自動分閘；缺相保護，當系統(tǒng)電壓缺相時，開關(guān)拒合閘（適用于三相△連結(jié)的開關(guān)）；停電保護，系統(tǒng)停電后開關(guān)自動分閘，當系統(tǒng)恢復(fù)供電后開關(guān)不會自動合閘。

開關(guān)合閘波形圖：

2 動態(tài)無功補償復(fù)合開關(guān)在實際運行中存在的主要問題

（1）由于國內(nèi)大多數(shù)的動態(tài)無功補償復(fù)合開關(guān)采用的接觸器都是普通的機械觸點開關(guān)，因此動作速度較慢，在負荷動態(tài)變化特別頻繁，要求響應(yīng)速度和投切精度很大的場合，常常不能滿足補償要求。

（2）當用戶同時使用大量三相用電設(shè)備時，必須投入三相電容補償，而復(fù)合開關(guān)的接觸器很難達到三相同時投切的質(zhì)量要求。

（3）由于零點檢測出現(xiàn)誤差或電網(wǎng)、線路及其他因素的干擾，打亂動態(tài)無功補償控制器及復(fù)合開關(guān)正常的工作程序甚至導致其失控。

3 影響動態(tài)補償復(fù)合開關(guān)穩(wěn)定工作狀態(tài)的主要因素

3.1 電源因素

    由于電子電路通過電源電路接到電網(wǎng)，所以電網(wǎng)的噪聲通過電路干擾進入電子線路，這是影響復(fù)合開關(guān)工作穩(wěn)定的主要原因之一。電源因素可以從以下三種情況來詳細考慮。

（1） 通過電源變壓器的耦合。變壓器是電源電路中最常見的元件，它的初級接在電網(wǎng)電源，次級則按設(shè)計要求得到各種交流電壓，然后再經(jīng)過整流濾波和穩(wěn)壓等電路，得到供線路工作所需要的直流電壓。在研究電網(wǎng)高頻尖峰脈沖如何穿越變壓器而傳播時發(fā)現(xiàn)，變壓器初、級的交流電磁耦合并不是這種噪聲的主要傳播途徑。事實上，這個傳播途徑是由變壓器初次級間分布電容所造成的。由于變壓器的初級線圈靠得很近，這兩部分間的分布電容通常有數(shù)百PF。這種分布電容不僅電容量大，而且有良好的頻率特性，對高頻噪聲的阻抗很低。

（2） 電源本身的過壓、欠電壓、停電等故障引起的電源噪聲。任何電源及輸電線都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻引起電源的噪聲影響了復(fù)合開關(guān)的穩(wěn)定工作。如果沒有內(nèi)阻存在，無論如何噪聲都會被電源電路吸收，在電路中不會產(chǎn)生干擾電壓。

（3） 浪涌、下陷、尖峰電壓與其他電源干擾因素。用戶本身大功率設(shè)備的不斷接通和斷開，特別是大功率電動機，接通瞬間需要很大的啟動電流，并可持續(xù)幾百毫秒，從而在輸電線路內(nèi)阻上將產(chǎn)生很大的壓降，這是電網(wǎng)中產(chǎn)生電壓瞬變（浪涌、下陷）的主要原因。這些噪聲疊加在正弦交流電壓上沿線路傳輸，在所到之處引起干擾，如果幅度過大，會毀壞系統(tǒng)。