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电网中有大量电机等感性设备的存在,会给电网注入大量的感性无功功率,即会消耗大量的容性无功功率,造成电网功率因数偏低,降低电能质量,使设备无法正常使用,给用户带来不便,因此,补偿系统无功功率提高系统功率因数是十分必要的。 市面上无功补偿的设备很多,在低压配电网中常常通过投入电容器并入电网来实现对电网无功功率的补偿,有的使用真空开关或者磁保持继电器等机械开关来投切电容器,由于机械开关的致命缺点是其投切动作时间会受环境温湿度影响,且投切多次后其动作时间也会有些许变化,因此投切时冲击电流会比较大,投切瞬间会严重影响电网的电能质量,甚至直接烧毁用电设备。随着电力电子技术的发展,应用晶闸管等电力电子器件快速响应特性,结合先进的电路设计可以解决上述问题。很多无功补偿装置使用控制器和调节器以及复合开关分开的形式,造成用户在使用过程中安装接线很不方便,必须要专业人员操作,人工成本很高,而且装置使用一个主控制器与多个调节器和复合开关组合的方式一旦控制器出现故障会造成整个补偿柜无法使用,给电网造成严重后果。 因此,应对此问题设计了一款智能电容低压无功补偿装置,该装置接线少且组装非常简单。本设计中每台无功补偿装置有且只有一个控制芯片,避免了双CPU的通信复杂,且每台装置都可以作为主控制器和从控制器,当主控制器发生故障时,从控制器会自动升级为主控制器控制其他从控制器的电容器进行投切,这种智能调节控制技术可以大大提高对电网无功补偿的可靠性。使用晶闸管电力电子器件投切电容器,响应速度非常快,在投切要求不是很频繁的场合,待投入电容器稳定后使用磁保持继电器担任导通部件,减少器件损耗,减少装置发热,延长装置的使用寿命,提高该装置的经济性。使用改进的过零检测电路,使得该装置在投切电容器时可做到在电压过零点精确投切,使电容器在投切过程中给电网带来的冲击涌流非常小,在补偿系统无功的同时提高电容器投切过程中的电能质量。