低壓無(wú)功補(bǔ)償電容器投切方式比較分析

1、電容器投切方式比較分析電容器投切方式比較分析近年來(lái)，隨著對(duì)供電質(zhì)量要求的不斷提高和節(jié)能降耗的需要，無(wú)功補(bǔ)償裝置的使用量快速增長(zhǎng)。隨后各種不同無(wú)功補(bǔ)償裝置不斷研發(fā)推出應(yīng)用，如：靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置SVC、靜止無(wú)功發(fā)生器SVG、晶閘管投切電容裝置TSC等。但由于技術(shù)成熟悸或投入大等各種因素影響，目前使用范圍最廣，投入成本低，最易普及的仍是低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置。本文僅對(duì)目前國(guó)內(nèi)存在的幾種類(lèi)型的低壓電容投切裝置的性能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，供用戶和設(shè)計(jì)人員參

2、考，以達(dá)到合理使用、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約資源的效果。一、性能比較目前，國(guó)內(nèi)的電容投切裝置所采用的開(kāi)關(guān)元件可以分為四大類(lèi)：1、機(jī)械式接觸器投切電容裝置（MSC）接觸器投入過(guò)程中，電容器的初始電壓為零，觸點(diǎn)閉合瞬間，絕大多數(shù)情況下電壓不為零、有時(shí)可能處在高峰值（極少為零），因而產(chǎn)生非常大的電流，也就是常說(shuō)的合閘涌流。實(shí)驗(yàn)表明合閘涌流嚴(yán)重時(shí)可達(dá)電容器額定電流的50倍。這不僅影響電容器和接觸器的壽命，而且對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，影響其它設(shè)備的正常工作

3、。因此，后來(lái)采用串接電抗器和加入限流電阻來(lái)抑制涌流，這雖然可以控制合閘涌流在額定電流的20倍以內(nèi)，但從長(zhǎng)期運(yùn)行情況來(lái)看，其故障率仍然非常高，維修費(fèi)用較高?？偟膶?shí)踐應(yīng)用反映，其性能如下：優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低，初期投入成本上升少，無(wú)漏電流缺點(diǎn)：涌流大，壽命短，故障多，維修費(fèi)用高2、電子式無(wú)觸點(diǎn)可控硅投切電容器裝置（TSC）可控硅投切電容器，是利用了電子開(kāi)關(guān)反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。采用過(guò)零觸發(fā)電路，檢測(cè)當(dāng)施加到可控硅兩端電壓為零時(shí)，發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，可控硅導(dǎo)通

4、。此時(shí)電容器的電壓與電網(wǎng)電壓相等，因此不會(huì)產(chǎn)生合閘涌流，解決了接觸器合閘涌流的問(wèn)題。但是，可控硅在導(dǎo)通運(yùn)行時(shí)，可控硅結(jié)間會(huì)產(chǎn)生一伏左右的壓降，通常15KVAR三角形接法的電容器，額定電流22A，則一個(gè)可控硅消耗功率約為22W。如以一個(gè)150KVAR電容柜來(lái)算，運(yùn)行時(shí)可控硅投切裝置消耗的功率可達(dá)600W，而且都變成熱量，使機(jī)柜溫度升高。同時(shí)可控硅有漏電流存在，當(dāng)未接電容時(shí)，即使可控硅未導(dǎo)通，其輸出端也是高電壓。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)涌流，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽

5、命長(zhǎng)、維修少，投切速度快（5ms內(nèi)）缺點(diǎn)：價(jià)格高（首期投入為接觸器的6倍左右）、發(fā)熱嚴(yán)重、耗能、有漏電流。3、復(fù)合開(kāi)關(guān)投切電容裝置（TSCMSC）復(fù)合開(kāi)關(guān)投切裝置工作原理是先由可控硅在電壓過(guò)零時(shí)投入電容器，然后再由磁保持繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)閉合，可控硅退出，電容器在磁保持繼電器觸點(diǎn)閉合下運(yùn)行。因而實(shí)現(xiàn)了投入無(wú)涌流運(yùn)行不發(fā)熱的目的。但為了降低成本，通常選用兩只小功率，低耐壓可控硅串聯(lián)使用，利用可控硅20ms內(nèi)電流可過(guò)載10倍額定電流的特性，過(guò)零

6、投入，再用繼電器閉合運(yùn)行。而磁保持繼電器觸點(diǎn)偏小，且額定機(jī)械壽命一般為5萬(wàn)次，從目前投入市場(chǎng)使用情況看，可控硅時(shí)有擊穿，磁保持繼電器也有卡住不動(dòng)作現(xiàn)象，工作不夠穩(wěn)定?？偟闹v，優(yōu)點(diǎn)：無(wú)涌流，不發(fā)熱，節(jié)能缺點(diǎn)：價(jià)格高為接觸器的5倍、壽命短、故障較多、有漏電流、投切速度0.5s左右4、無(wú)涌流電容投切器（TSCMSC）無(wú)涌流電容投切器是深圳友邦怡公司綜合以上各種投切裝置的優(yōu)點(diǎn)后所研制的一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品。此電容投切器是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)在電壓過(guò)零時(shí)投入電

7、容器，然后轉(zhuǎn)接到專(zhuān)用接觸器下運(yùn)行，不發(fā)熱。其特點(diǎn)是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的額定電流與電容器額定電流相同，而壓為1600V。專(zhuān)用接觸器的機(jī)械壽命和電壽命為100萬(wàn)次，因而保證了工作的可靠性和穩(wěn)定性。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用近一年時(shí)間，證明其過(guò)載能力強(qiáng)、節(jié)能效果明顯。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)涌流，不發(fā)熱，節(jié)能、安全、壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：價(jià)格高為接觸器的3倍、投切速度0.5s左右二、用戶通過(guò)對(duì)各種電容投切裝置性能比較，根據(jù)工程上的要求，有目的進(jìn)行選型。以實(shí)現(xiàn)滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。作者通過(guò)實(shí)踐

8、，從以上分析，提出建議如下：1、用于無(wú)功量比較穩(wěn)定，不需要頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦蛇x用帶帶限流電阻的接觸器投切電容裝置，這種裝置比較經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低。由于投切次數(shù)少，相應(yīng)壽命就夠長(zhǎng)了。2、對(duì)于需要快速頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩?，如電焊、電梯等設(shè)備，應(yīng)選用無(wú)觸點(diǎn)可控硅投切電容裝置，才能達(dá)到應(yīng)有的補(bǔ)償效果。3、對(duì)于其他一般工廠、小區(qū)和普通設(shè)備，無(wú)功量變化時(shí)間大于30s的地區(qū)，則考慮選用對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊、節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)、使用壽命長(zhǎng)的無(wú)涌流電容投切器。