作者：广东电网公司肇庆供电局　 吴家庆
在电力体系中无功功率对供电体系和负载体系的正常工刁难错常首要的，也是必需的。由于电力体系的网络元件及负荷首要是电理性的，它们许多地吸收体系的无功功率，使体系呈现无功缺额，电压下降乃至溃散。为了坚持无功功率的平衡，有必要对无功功率进行赔偿。从无功功率与体系电压及潮流的联络可知，长距离运送无功是不合理的，这么只会添加电压损耗及网络线损。因此，无功赔偿应选用就地赔偿的准则。
另一方面，无功功率过剩相同会致使电流的增大和视在功率的添加，然后使发电机、变压器、起动及操控设备和导线等电气设备容量的添加。过剩的无功功率的运送进程中会使电压下降及线损增大，乃至致使体系电压不坚决，这央求无功赔偿既不能过赔偿，也不能欠赔偿。
跟着工业的活络翻开，各种新设备的投入运用，无功负荷改动的崎岖及频率越来越快。这央求无功赔偿要有满意的照料速度，避免因滞后而构成赔偿过剩或短少。在110kV及以下的配电网中，首要的无功赔偿设备为并联电容器，而并联电容赔偿设备的照料速度、牢靠性很大程度上取决于电容投切元件的功用。
现时在配电网中作业的并联电容器投切元件首要有断路器、沟通触摸器、大功率晶闸管、复合开关、低涌流真空开关。下面就几种投切元件的特征加以阐明。

一、断路器

如今投切电容运用的断路器大大都是真空开关。真空断路用具有分合闸速度快的特征。跟着灭弧功用及过电压耐受才华的不断跋涉，真空断路器开断电容时已能极好地避免重燃。
但由于真空断路器的造价高，电容器分组不或许做得很细。因此，选用真空断路器作为投切元件不能依据无功缺额投入恰当的赔偿。一同由于通常的真空断路器三相开关不能别离进行操控，要接公例一同接通，要分断则一同断开，无法挑选最适宜相位角投入和切除电容，即起码会有两电容不能在电压过零时投入，或在电流过零时切除。电容器的电流与电容电压对时刻的微分红正比,当断路器投入时,电容器上的初始电压与电网电压不持平常,最大压差可达2.8倍的额外电压。当无量的压差俄然加到电容器两头——使电容器的电压发作骤变时,则经过断路器和电容器的电流将是额外电流的几十倍——冲击电流。这种状况在背靠背的电容器组的投切中尤为严峻。冲击电流对电容器及断路器都是一个极大的损害，并且冲击电流中富含的谐波重量会经电容器拓宽。另一方面，谐波电流叠加在电容的基波电流上，使电容电流的有用值增大，构成温升增高，乃至过热，影响电容器的寿数。加上真空断路器的修补比照凌乱，不宜作再三投切。
因此，以真空断路器作为投切元件只适用于无功负荷改动不大的状况，在大中型变电站低压母线作会集赔偿时运用。此刻无功赔偿底子上是作为主变压器所耗费无功的赔偿。

二、沟通触摸器

沟通触摸器作为赔偿电容设备的投切元件已有三十多年的作业阅历。在造价上，沟通触摸器比真空断路器有显着的优势，但和真空开关相同，沟通触摸器三相触头有必要一同分合，在投切电容时会发作较大的冲击电流。一方面由于干流触摸器的造价相对较低，以其为投切元件，电容器的分组能够做得较多、较细，能够较为精确地对体系无功缺额进行赔偿，这处理了以真空断路器作为投切元件分组不行翔实的疑问。另一方面，由于冲击电流大，绑缚了一次投入的电容值，也不得不把一次投入的电容值化整为零，分几回投入。计及触摸器的动作时刻以及投入时冲击电流的衰减速度，将大大下降设备的照料速度。由于照料速度短少，赔偿电容的投入不能与无功负荷的改动同步，因此影响赔偿的精确性。
由于沟通触摸器触头的过流才华有限，冲击电流的存在常会致使触摸器触头烧焊景象，使触摸器不能分断，下降了悉数设备的牢靠性和运用寿数。因此,在作业中有必要对触头进行常常的保护和替换，添加作业本钱。为下降冲击电流，现首要选用一种带预投电阻的专用触摸器，它是由一组辅佐触头先将触摸器上装备的限流电阻串入电路中，以克制涌流，然后主触头瞬时闭合将电阻短接来完毕投入电容器的。但由于触摸器各组件的加工精度绑缚，以及设备时存在不行避免的过错，开关的时刻差在长时刻作业中必定会有改动，构成电阻的投入与主触头协作不妥。因此常常呈现触摸器的电阻焚毁和主触头熔焊的景象。另一办法是在通常触摸器的根底上添加限流线圈的计划来绑缚冲击电流。尽管这种办法在绑缚冲击电流方面有必定的效果，但它也存在一些缺陷，如添加功率损耗，简略致使谐振，添加了制作本钱、凌乱程度及缺陷率等，此类商品依然会发作合闸涌流和关断时的过电压。也有在触头资料上做文章的，选用一种具有非线性电阻特征的合金为主触头的资料，种料温升大时电阻上升的很快，而在常态时电阻却很小。这么的触头在冲击电流流过触头发作高温升时能有用地绑缚电流，而在正常作业时又可满意通流的央求。但这仅仅有些地处理了触摸器对涌流的耐受才华疑问。
从底子上说，以沟通触摸器作为投切元件没有处理冲击电流调和波的疑问。

三、大功率晶闸管

如今广泛选用的晶闸管投切办法（TSC）均由工控机操控。因电容电压不能骤变，要使电容投切进程不发作冲击电流就有必要在电压为零时将电容投入，电容电流零时将电容切除，而大功率晶闸管刚好能满意上述央求。当工控机查看到电容器两头电压与电网电压巨细持平、极性共一同，运用微机同步相位操控技术瞬时投入电容器，电流过零时，晶闸管会天然关断，不需要专门的放电电阻或对电容预充电，即可随时再投入电容器，大大跋涉了电容的投切速度，能极好地习气电容器的再三投切。由于晶闸管在电流过零时主动关断，电容电流仅仅在零电流和正弦电流投之间切换。也即是说不会发作谐波。这么，以晶闸管为投切元件从原理上处理了合闸涌流及谐波疑问，是一种较为抱负的挑选。
可是在实习运用中，晶闸管投切元件也遇到一些疑问。首要是晶闸管在导通时有结压降，作业时的功耗很大，由此而致使的发热景象不容忽略。晶闸管阀体的冷却办法有风冷、油冷、水冷及欢腾冷却等。关于大容量晶闸管水冷办法是最抱负的。不论选用何种冷却办法，悉数赔偿装的出资和凌乱程度将会更高。别的，由于结压降的存在，会致使电流畸变；投切无功赔偿电容器组时，会由于晶闸管误触发致使冲击电流。通常状况下，冲击电流为其额外电流的7倍，此刻的电压为额外电压的2倍以上。在冲击电流的效果下，阀体的发热更为严峻。

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