無功補償控制器的組成及原理

在特種變壓器供電中，功率因數(shù)是影響電費的一個重要指標。如果功率因數(shù)過低或過高，將強制調(diào)整電費，這意味著罰款。一般來說，過補償?shù)那闆r很少，多為欠補償。為了消除不必要的無功懲罰，電容器補償成為一種重要的干預措施。

這里不介紹電容補償?shù)脑怼？傊娏﹄娙萜鞯耐肚锌梢哉{(diào)節(jié)功率因數(shù)，避免被罰款。無功補償控制器是電容器投切的重要組成部分。

無功補償控制器由以下部分組成：單片機、信號采集模塊、開關(guān)控制模塊、人機界面（按鈕、顯示屏）、存儲模塊、通信模塊、時鐘模塊和電源模塊。

工作流程：系統(tǒng)的電流、電壓信號通過信號采集處理模塊傳輸?shù)絾纹瑱C，單片機通過計算、比較定值向投切控制模塊發(fā)出指令，然后通過投切機構(gòu)投切電容器。

切換邏輯：采樣-計算功率因數(shù)-計算無功功率-計算目標功率因數(shù)-計算無功不足-無閉鎖-無告警信息-選擇切換容量-發(fā)出切換指令-完成切換動作。

需要注意的是，無功補償控制器標準（JB/T9663-2013低壓無功自動補償控制器）規(guī)定電容控制器的最小正確動作電流Ismin為0.2A，變壓器的二次值為5A，也就是說一次負載電流只有達到采樣變壓器額定電流的4%才能正常工作。現(xiàn)實中很多廠家一般會把靈敏度控制在0.1A，所以控制器正常工作的電流是變壓器2額定值的2%。

為了防止投切振蕩，新型無功補償控制器往往利用無功功率來判斷電容器的投切。根據(jù)功率因數(shù)與目標功率因數(shù)之差計算無功缺額，通過模糊控制選擇容量最合適的電容器組。即當系統(tǒng)確定需要投入10kvar時，滿足要求，但電容器組的最小容量為20kvar。如果一組投入運行，功率因數(shù)將超過截止閾值，此時控制器選擇不投入運行。當無功缺額為25kvar，且以下電容器組有40kvar、30kvar、20kvar時，控制器會發(fā)出投入20kvar的指令。因此，采用模糊控制模式控制器時，電容器應分階段布置，通過分容實現(xiàn)精確補償。

鎖死和報警的問題需要說明。閉鎖是指自檢異?；虺霈F(xiàn)過壓、欠流、過諧波等情況時。，控制器鎖定輸入功能并逐步切斷輸入電容。因此，當切換異常時，首先要檢查的是告警信息。一般電容控制器的人機界面會有告警信息的指示，然后檢查設(shè)定的定值是否正確。一般當電流過小，低于電容控制器的靈敏度時，電容控制器不能正常工作，即使欠電流保護不投入運行；當出現(xiàn)過電壓、過諧波時，電容器不能投入使用，需要檢查定值和接線。