新型智能切換電容器接觸器的研制

文中提出了一種新型的智能切換電容器接觸器研制方案，著重介紹了其工作原理、硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)設(shè)計，最后給出了涌流測試的實驗結(jié)果。
關(guān)鍵詞：觸頭電壓過零點投入；自適應(yīng)；涌流；切換電容器接觸器
眾所周知，電力負(fù)載大多為感性負(fù)載，為提高電網(wǎng)功率因數(shù)，常需使用大量的切換電容器接觸器將電容器組接入電網(wǎng)進行無功補償，以減少無功功率引起的功率因數(shù)降低、線路損耗及電壓降落等。如果不采取限流措施，投入電容器時會出現(xiàn)很大的涌流，其涌流倍數(shù)[1]可達幾十倍甚至上百倍，對電網(wǎng)、電容器、接觸器的沖擊極大，降低了電網(wǎng)質(zhì)量，容易造成電力設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)備壽命縮短甚至損壞等嚴(yán)重后果。目前國內(nèi)外的切換電容器接觸器產(chǎn)品大多采用加電阻限流的方案，但這些產(chǎn)品的限流效果不好，工作可靠性低，且不節(jié)能，其性能指標(biāo)與功能已無法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)無功補償?shù)男枰＝陙?，部分科研工作者提出了使?a target='_blank' class='arckwlink_none'>晶閘管投切方法進行零電流投切。然而，這種方法不僅造價高，且因晶閘管導(dǎo)通壓降較大，大電流時易造成晶閘管及電路損耗過大，而且晶閘管在電網(wǎng)電壓過零時有個死區(qū)，造成電壓電流的不連續(xù)性，從而產(chǎn)生較大的諧波成分[2]，將對電網(wǎng)造成二次污染。
本研究在普通交流接觸器的基礎(chǔ)上，對其進行結(jié)構(gòu)上的特殊改造與智能化控制，再配以適當(dāng)?shù)碾娙萃肚须娐?，形成新型用于切換電容器的接觸器產(chǎn)品。該接觸器能在最佳接通相角的一個很小區(qū)域內(nèi)將電容器投入電網(wǎng)，從而大大降低涌流（涌流倍數(shù)可控制在5倍以內(nèi)），且實現(xiàn)接觸器自適應(yīng)、節(jié)能、無聲運行，提高了電壽命和操作頻率。
1、工作原理
本研究采用二相電容投切方案，如圖1所示，圖中KM2、KM3為單相交流接觸器。通過控制單相交流接觸器KM2、KM3的接通與斷開來控制電容器的投入與退出。