无功补偿电气装置的合理设计方案与实现

钟小茹

（广东欧姆龙电力工程有限公司，广东佛山，528000）

1 参数选择

1.1 关于串联电抗器相关额定电流

在相关规范中已经做出了明确的规定，其额定电流要等于大于连接上的电容器组具体额定电流，而允许过电流值要大于等于电容器组具体过电流值的最大值。

1.2 关于电容器相关额定电压

对其电容器相关额定电压进行明确时，不但要对串联电抗器造成的电容器相关电压提升进行重视，同时还要对电容器组造成的母线电压提升加以考虑。

1.3 对放电线圈进行重视

若是采用的是一台容量比较小的电容器，且电抗器的位置在中性点侧，那么在对放电线圈进行设计时，要在电容器及电抗器之间串联回路进行并联。在接线的时候，如果放电线圈相关二次电压呈现出开口三角形式，则三相母线的具体电压是非平衡的。若是存在中性线，那么开口三角体现了三相电容器具体的非平衡状况，要利用其对电容器组开展不平衡保护。

2 设计方案与实现

2.1 关于负载柜

其主要构成包括三个方面：一是20千乏可调磁控电抗器，二是10千瓦三相电阻，三是10千乏非线性电抗器。对现实负荷系统之中的感性负荷进行模拟，从而形成线性及非线性和纯电阻负荷等投切实验。通过电抗值还有三相电阻的投切，构成各种非平衡负荷，从而对控制算法实现的具体效果加以检验。在对电抗器及电阻负载等进行投切时，要选择合适的继电器相关输出模块还有中间继电器等，对上位机指令进行接收，从而对交流接触器的相关吸合分断等进行有效控制。

2.2 关于交换虚拟电路补偿柜

其主要构成包括：一是6千乏FC，一共3组，二是20千乏TCR，一共1组。对上位机相关控制算法来说，主要是对各相TCR具体触发角进行调节，对各相等效电纳加以调整，最终对三相非平衡电流加以调补。对于交换虚拟电路补偿柜进线的位置还有TCR与FC各相位置都要对电流互感器及数显电流表等进行安装，把交换虚拟电路三相的具体补偿电流值都及时传送给上位机，对TC及TCR等的投切加以控制，上位机在发出相关指令之后，继电器中的相关输出模块和中间继电器接收这些指令，实现对交流接触器相关吸合分断。

对TCR来说，在对其进行接线的过程中，选择三角形，为了避免谐波放大，需要采用三调谐滤波器，数量为3组。对滤波器来说，在接线时采用的方式是星形，中性点不用接地，能够实现可靠的供电。在对交换虚拟电路补偿柜进行设计时，要对电容支路进行固定连接，对于TCR支路来说，要延迟触发，从而实现有效控制，确保感性电抗的可控制性及连续性。

2.3 关于配电柜

它的作用就是要把三相交流电380伏和无功补偿装置进行连接，给负载柜及控制柜等等提供有效的动力电源和备用电源等。

2.4 关于FC柜

其主要构成包括自愈式单相及可变拓扑电容器，其无功功率是6千乏，额定电压时415伏，一共6组，18台。对这些电容器来说，能够利用微机控制器还有职能编组开关之间的不断切换，从而确保相线和零线之间及不同的相线之间接线的灵活性，从而在对不平衡电流进行调整的基础上实现补偿感性无功功率效果。

2.5 关于控制柜

这一系统的主要模块比较多，一是采集单元，二是控制模块，三是通信模块，四是输入模块，五是存储模块，六是实时显示模块，七是报警模块。对采集单元来说，就是对三相电流和三相电压等进行采集，利用通信模块将其传输至控制模块分析和处理相关数据或者是传输至上位机中进行显示。控制模块要接收各种投切TCR及负载还有调节量等。当系统出现了网络故障及设备故障时，要利用报警单元加以提示。对存储模块来说，是利用数据库软件处理各种数据，并对其进行分析和统计。在对控制系统进行设计时，是利用RS485通讯构成良好的网络，通过上位机对其进行操作。

3 结语

综上所述，在对无功补偿电气装置进行设计的过程中，需要对其电气设计工作加以重视，依据相关规律与规范要求，分析设计的各项要求，并通过合理的设计方案，确保装置设计的良好效果。

[1]韩琳.无功补偿试验装置电气设计的研究与分析[J]. 数字技术与应用,2014,（05）:111.