复合开关在低压无功补偿装置中的应用分析.pdf

第35卷第3期
电力电容器与无功补偿
Vol 35 No. 3
2014年6月
Power Capacitor Reactive Power Compensation
Jun.2014
复合开关在低压无功补偿装置中的应用分析
张绍通,杨伟杰,周志军,崔峻,赵新卫
(河南省许昌供电公司,河南许昌461000
摘要:本文主要阐述了合理选用无功补偿投切开关的重要性,通过对低压无功补偿投切开
关的性能比较,指出各自的优点和缺点。重点分析了目前普遍选用的复合开关投切电容器的现
场应用情况,列举出在运行中存在的缺陷。最后在提高复合开关的可靠性和安全性方面提出相
应的建议及对策。
关键词:智能电容器;复合开关;现场应用;晶间管;建议
中图分类号:TM564文献标志码:A文章编号:1674-1757(2014)03-0010-04
Application Analysis of Composite Switch on L,ow oltage Reactive Power
Compensation Device
ZHANG Shaotong, YANG Weijie, ZHOU Zhijun, CUI Jun, ZHAO Xinwei
(Henan Xuchang Power Supply Company, Xuchang 461000, China
Abstract: In this paper, the importance on reasonably selecting reactive power compensation
switching switch and the advantage and disadvantage of the switch are mainly described throughout
its performance comparison. The site application of composite switch which is generally selected
at present for switching capacitor is especially analyzed and the defects existing in the application
are listed. Finally, corresponding suggestions and countermeasures in improving reliability and
safety of the composite switch are proposed
Keywords: intelligence capacitor; composite switch site application; thyristor; suggestion
用,如CJ19、CJX2C等,延时投切的目的在于防止
0引言
接触器在过于频繁动作时,电容器造成损坏,更
目前,无功补偿的重要性及其解决问题的现重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振
实性已得到了业内共识,各地也相继安装了许多荡,这是很危险的。当电网的负荷呈感性时,如为
不同形式的低压无功补偿装置,但从其使用的效电动机、电焊机等负载,这时电网的电流滞后电
果来看却不尽相同。合理选用无功补偿投切开关压一个角度,当负荷呈容性时,如有过量的补偿
同样是做好低压无功补偿工作的重要环节,选用装置,这时电网的电流超前于电压的一个角度,
不当会影响补偿设备运行安全和效果,不容忽视。即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位
低压无功补偿投切方式
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
投切方式按补偿方式不同分为2类
率因数或元功电流或无功功率。它的主要缺陷是
1)静态补偿方式。静态补偿方式主要依靠于牺牲短期行为的大负荷所造成的无功损耗,如电
传统的接触器来投切电容器,当然,用于投切电焊机、冲床的无功损耗等以保证供电系统的稳
容的接触器是专用的,它具有抑制电容涌流的作定。这种补偿方式适用于电流载荷相对平稳的厂
收稿日期:2014-01-20
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2014年第3期
无功补偿?张绍通,等复合开关在低压无功补偿装置中的应用分析
(总第153期)
矿及住宅区。
个全部动作,这种控制方式是机械动作的接触器
2)动态补偿方式2。动态补偿方式是1套快类无法实现的
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
2低压无功补偿投切开关的选用
已经发出控制信号。投切电容器组时,通过脉冲
目前国内无功补偿电容器投切装置所使用
信号使晶闸管导通,大约20~30ms内就完成1的开关大致可分3大类,它们的性能对比见表1。
表1电容器投切开关性能对比
Tab 1 Performance comparison of switching switch for capacitor
电容器投切开关类型
优点
缺点
1)触头易烧毁或粘结,影响了电容补偿装
电磁式接触器1)功耗低,温升小,发热量低;2)初期投人费用低;3)短路能力强。置的寿命;2)维护费用高;3)对电网冲击
大;4)投切速度慢。
晶闻管无触点开类1)具有过零检测、过零触发的优点,无合闸浪涌电流冲击;2)无操1)功耗大,散热系统设计复杂,可靠性降
作过电压、无电弧重燃;3)投切速度极快;4)开关的动作次数无限。低;2)瞬时过载力差。
1)故障率低,寿命长;2)不受电网电压波动影响,不弹跳、不拉弧
1)对电流变化率非常敏;2)对过电流的
不烧线、不烧触点,无噪音,抗雷击,无电磁污染;3)可靠性高,近
复合开关
乎于实现了器件的免维护、免更换;4)功耗低,波形无畸变;5)初期
承受能力不强;3)安全稳定性较弱;4)开关
投人费用适中;6)开关由断开到再次投人的时阆可以和晶阐管开
的动作次数为磁保持继电器的动作寿命限
制,不是无限的。
关一样很快;7)后期维护少,费用低,适用范围广
)电磁式接触器。由于电容器投切过程中产
生较大的涌流和过电压,会导致接触器的触头3复合开关投切电容器的现场应用分析
结和电容器击穿,接触器本身和电容器的寿命较
近年来,由于各种新用电设备的投人使用使
短,不适合频繁工作,但通流时功耗低,比较适合电力负荷变得十分复杂,谐波污染增加,负載变
负荷波动不大的场合。
化不定,为了满足这千变万化的用电系统的安全
2)晶闻管无触点开关?。晶闸管无触点开关可靠运行需要,电力设备制造企业和电力科研单
投切电容器是利用电子开关反应速度快,采用过位设计开发了各类电力电子产品,在借鉴和消化
零触发电路,具有导通无涌流,切断无过电压的国外先进技术的同时,不断地创新改造。复合开
特点。但开关运行时会发热,需风机冷却,TSC投关使用了微电脑程序控制技术,具备完善的保护
切不会产生谐波污染电网,结间会产生1V左右功能,是目前最普遍使用的电容器投切开关。复
的压降,自身功率消耗大,例如1个150kvar的合开关以其电容器无涌流投入与电流过零切除
电容柜,运行时晶闸管消耗功率可达500W。这类的特点获得了广泛的应用,从原理上看是理想的
开关适用于负荷波动频率快,冲击性比较大的场投切元件,但实际应用中并非如此,发现还存在
合,因为电