一、背 景
自動無功補償及濾波裝置（以下簡稱裝置）是我公司根據電力系統(tǒng)輸送電能的技術要求，結合多年研制生產電力自動化設備的實踐經驗，開發(fā)的新型無功補償裝置。裝置為電力部門和電力用戶專門設計，能夠有效補償無功功率，提高電能質量，降低損耗，是不可缺少的節(jié)能設備。同時裝置能夠提供配電運行數據，為制定經濟、安全的電力運行方案和設備增容等提供一套完整的科學依據。
在電力系統(tǒng)輸送電能的過程中，無功功率不足，將使系統(tǒng)中輸送的總電流增加、使變壓器的出力減少、供電線路及系統(tǒng)設備有功功率損耗增大、線路末端電壓下降；而對于電力用戶來說，過多地從電網中吸取無功，不僅使電網電能質量下降，也影響自身的用電和生產，使企業(yè)效益下降，甚至招致罰款。因此，為了減少無功的損失和避免其在電網中的不當流動，必須進行無功補償。
無功補償最好的方式是就地補償。采用并聯(lián)電容器進行無功補償是一種投資少、施工簡單、見效快的補償方式，它可以很方便地就地控制電容投切，以減少線損，消除無功饋乏給系統(tǒng)帶來的負面影響。
另外，負荷諧波較大時，將損害普通補償設備的開關和電容。裝置在諧波含量超高時，有針對性地配置濾波器，從而能夠有效濾除諧波、延長設備壽命、提高補償效果和電能質量。
裝置選用無功補償控制器作為控制核心，該控制器多達五款的產品支持８４２１編碼、循環(huán)投切、分相投切、綜合補償等多種控制方案，支持對諧波的測量和濾波，具備上電、掉電、過壓、欠壓、欠流等多種保護功能，是裝置優(yōu)異性能和靈活配置的基礎。
裝置適用于35KV一下配電網，可廣泛用于變電站、戶外臺式變壓器、室內配電室、箱式變電站以及冶金、機械、礦山、鐵路、化工等企業(yè)或低壓用戶進行自動跟蹤補償、配電監(jiān)測和諧波治理。
二、產品分類
MSC型分為低壓補償柜和高壓無功補償柜，利用電容型真空接觸器進行投切電容器，適用于無功量比較穩(wěn)定、不需頻繁投切電容補償的用戶。如開關廠、食品、大型商場、制藥業(yè)等等。如電力、石油、化工、水泥建材等。
MSC+TSC型為低壓無功補償柜利用復合開關進行投切電容器，適用于無功量變化大于30s的工廠和設備。如鋼鐵、石油、化工、水泥建材、輕工業(yè)等。
TSC型為低壓無功補償柜利用晶閘管進行投切電容器，適用于需快速頻繁投切電容補償的用戶如電力、鋼鐵、冶金、煤礦、制藥業(yè)等。
MCR型無功補償裝置，利用磁控電抗器進行動態(tài)調節(jié)，具有反應快（10ms），無觸點、精度高、全智能、無諧波、免維護功能。可用于高低壓供配電系統(tǒng)中電壓波動大、有閃電和諧波含量較高的場合。如電力、礦業(yè)、冶金、石油、化工、機械制造、水利、鋼鐵、交通運輸等。
HLQB系列無功補償柜的補償，可以三相共補和分補,也可根據不同負荷選擇不同方式型補償。
1．環(huán)境溫度：-25℃～+45℃。
2．相對濕度：不超過90%。
3．周圍環(huán)境無腐蝕性氣體，無導電塵埃，無易燃易爆的介質存在。
4．海拔高度：不超過2000m。
5．安裝地點無劇烈振動及顛簸，安裝傾斜度不大于5度。
注：若有特殊環(huán)境使用條件，請在訂貨時與我公司協(xié)商。
三、工作原理
HLQB系列無功補償柜通過柜內裝設的自動無功補償控制器，自動的控制柜內并聯(lián)電容器組的投入和切除，使電網的無功消耗保持在最低狀態(tài)，從而提高電網電壓質量，減少輸電系統(tǒng)和變壓器的損耗。由于電力負荷帶有隨機性，三相負荷特別是無功負荷并不總是平衡的，某一相負荷的功率因數接近1而另一相的功率因數卻很低的現(xiàn)象經常存在，裝置可以對三相中的每一相都按一定單位進行精密步進補償，實現(xiàn)單相精確補償，MCR型更是一種智能化精確的補償。
HLQB系列無功補償柜采用微機控制，分別有接觸器（MSC）投切型、復合開關（MSC+TSC）投切型、晶閘管（TSC）投切型、磁控電抗器（MCR)調節(jié)型
1、接觸器投切型：
其結構簡單，可根據用戶的實際補償量來分量組合補償，使起精細化，以滿足用戶的補償要求，來達到供電質量的標準。
當用戶無功量較大時可投入容量大的一組，當無功量較小時，可投入較小的組級，當電網中出現(xiàn)過補償時，可根據過補的容量大小，退出合適的容量組級。當電網的無功量波動及閃頻較大時，可根據微機控制器分析判別進行平均值的差別投入，使裝置盡可能快速調節(jié)跟蹤，使無功補償的功率因數保持在0.95以上。
2、復合開關投切型：
復合開關作為投切開關具有電壓過零時投入、過零時切斷；開關接通后無功耗，不發(fā)熱，不加散熱片；輸入信號與復合開關光電隔離；內置控制電源，無需外配電源；抗干擾能力強等特點。是集傳統(tǒng)電磁式繼電器和無觸點開關的優(yōu)點于一體；既不存在電磁繼電器通斷時所產生的電弧，又不存在無觸點開關長期工作時的功率消耗和諧波污染。由于采用了復合開關，投切時的浪涌電流小，無觸點粘住，可以較頻繁地投切，因此，可以增加投切電容器的組數以提高補償精度。在實際應用中，通過控制器精確控制投切，可使功率因數保持在0.95以上。使用復合開關不僅提高了可靠性，還提高了電能質量。它介于晶閘管投切和接觸器投切型。
3、晶閘管投切型：
晶閘管投切的速度快，反映靈敏，且根據用戶的電流、電壓及無功量控制系統(tǒng)分別進行判別、比較、處理，然后同步觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)角，使其進入穩(wěn)定的投切狀態(tài)。晶閘管觸發(fā)投切實行的是過零投切，基本上不產生涌流情況。由于晶閘管有別于真空接觸器，其應用方案較為復雜，對元件的耐壓、耐流、離散、散熱、同步、限壓、限流、時效等諸多方面有著較高的要求，因此，它的結構和控制保護均復雜得多，其成本也高于真空接觸器，但由于其無觸點，無涌流、無反壓和跟蹤速率快以及無電弧重燃、投切時無電壓波動等特點，其性能遠優(yōu)于真空投切，適合頻繁投切的場所和粉塵較重場所。由于投切方式和真空投切的量級基本相同，在量級分配上，可以參照真空投切的量級比來配制，量級越多，補償的精度越高，晶閘管投切的基本原理同真空投切雷同，主要是根據實際補償量的需求，分別分級，逐步投切使功率因數在0.95以上。
4、磁控電抗器調節(jié)型：
磁控電抗器調節(jié)由并聯(lián)自動投切電容器組(兼濾波)和先進的磁控電抗器（MCR）組成。并聯(lián)自動投切電容器組可自動實現(xiàn)三相共補和分相補償，磁控電抗器容量無級、自動、快速可調，能在10ms響應時間內動態(tài)跟蹤調節(jié)負荷無功、穩(wěn)定母線電壓。該裝置控制器采用32位DSP技術，能實時檢測電網無功和電壓參數，對電容器組和磁控電抗器實施快速、準確補償控制。
當系統(tǒng)無功過剩時，補償電容器發(fā)出的容性無功由磁控電抗器吸收；當缺乏無功時，磁控電抗器容量減小，由補償電容器提供容性無功。HLDK控制器實時測量計算系統(tǒng)有功功率、無功功率、功率因數和母線電壓，并調整磁控電抗器的輸出容量，使系統(tǒng)在保證母線電壓合格的條件下，無功最小。采用磁控電抗器與電容器組相配合來調節(jié)供電系統(tǒng)的無功功率，具有不產生諧波，控制電路簡單，可靠性好，免維護的特點，可實現(xiàn)對無功功率進行快速、連續(xù)自動調節(jié)，功率因數可鎖定在一定范圍內，精確度可以達到±1%，補償效果達到0.99，使供電系統(tǒng)的功率因數達到最佳狀態(tài)。
以上四種投切方式的微機控制器，均實行交直流雙電源供電方式，這樣可以達到判別準確、運行可靠和投切穩(wěn)定的目的。具體微機控制器參數，可參考微機控制器操作使用說明。
