独树一帜的调整不平衡无功补偿技术介绍

独树一帜的调整不平衡无功补偿技术介绍

WSBC-TZ系列调整不平衡无功补偿装置，具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至 1，三相电流调整至平衡。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10％以内。

　　技术原理：（详见本站王氏定理）

　　原理1：在相线与相线之间跨接电阻，具有在相线与相线之间转移无功的能力。　　原理2：在相线与相线之间跨接电容或电感，具有在相线与相线之间转移有功的能力。　　调整不平衡有功电流技术说明：

　　1、如果不平衡有功电流相当于AB相之间跨接一电阻，这时AB相有电流且电流为I，C相无电流。那么校正这个不平衡电流的方法是在BC相之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.58I，在AC相之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.58I，于是不平衡电流消失。（见图1）

　　2、如果不平衡电流相当于A相与中线之间跨接一电阻，这时的系统中只有A相有电流I，BC相均无电流。那么校正这个不平衡电流的方法是在AB相之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.67I，在AC相之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.67I，在B相与中线之间接入一电感，选择电感量使其电流为0.58I，在C相与中线之间接入一电容，选择电容量使其电流为0.58I，于是不平衡电流消失。（见图2）　　如果不平衡电流相当于不只一个电阻，那么可以分别按各个电阻为准，计算出所需的补偿量，然后利用迭加原理进行计算即可。

　　上述的调整不平衡电流的方法也带来一个问题，就是需要使用电感。在调整不平衡电流的装置里安装大量的电感是一件很麻烦的事情，电感又大又重，成本很高，损耗较大。

　　所幸的是，在实际的系统中，往往拥有大量的感性负荷，正是因为这些感性负荷的存在，才需要进行无功补偿。而负荷中的电感正好可以为我们所利用。理论分析与现场实验均表明：只要恰当地选择电容器的接法，就可以达到即补偿功率因数又调整不平衡电流的目的。

由于实际的补偿装置中电容器的容量是固定的，不可能像理论计算过程中那样随意安排电容器容量，因此实现控制目标的计算机算法的研究比理论研究更具有实际意义。实际使用的计算机算法采用了如下几个步骤：

　　1、在不出现过补偿的前提下优先调整不平衡有功电流。

　　2、在改善不平衡度的前提下可以适当过度调整。

　　例如：调整前A相有功电流100A,B相有功电流90A，调整后A相有功电流94A,B相有功电流96A。由于调整前A相电流大于B相，而调整后A相电流小于B相，属于过度调整。但是调整后的不平衡度明显改善，因此是一种有效的过度调整。

　　3、在系统原始功率因数较高即系统电感较少的情况下，如果不能将三相调整至平衡，则优先调整偏离平衡值最多的相。

　　4、在调整不平衡有功电流的计算完成之后，计算所需的无功补偿方式。

　　实际使用的是一种分支迭代算法，可以计算出实际系统的最佳电容器投切方式。虽然计算方法十分复杂，用32位单片机来实现还是没有问题的。这种计算方法的研究也是独创性的。

适度过补偿功能设计：

　　该微机控制器具有适度过补偿功能设计，可以在低压侧对变压器自身的无功电流进行补偿，从而最大限度地减少系统损耗。

　　从上述的叙述看出：调整不平衡电流无功补偿装置无论从技术理论、控制方法还是软件功能，可以说是目前国内无功补偿技术领域独树一帜的。