隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的提高，社會對電力的需求日益增長，對供電的可靠性和供電質量提出更高的要求。由于負荷的不斷增加對電網無功的要求也隨之增加。無功功率如同有功功率一樣是保證電力系統電能質量，電壓質量，降低網損和安全運行不可缺少的部分。解決好無功補償問題對降損節能有著極為重要的意義，這是當前供電系統優先關注的緣由。

　　XJD-W低壓動態無功補償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4kV城市配網的無功功率自動補償；它采用了一系列國內領先的技術和最新的元器件，集無功補償與電網監測于一體，不但可以補償電網中的無功損耗，提高功率因數，降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量；同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等運行數據，可完成對整個低壓配電線路的監測、分析處理、報表輸出等綜合管理，為低壓配電線路的科學管理提供第一手數據。

　　低壓動態無功補償裝置TSF由智能控制器控制晶閘管動態投切濾波器，集電網諧波濾除、無功補償與電能質量檢測于一體，可以濾除電網諧波滿足國標要求、實時補償電網中的無功損耗、提高功率因數、降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量。同時，TSF還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數、諧波等運行數據，適合于負荷諧波含量大、功率因數底、負荷波動大的場合。TSF裝置具有完善的過壓、欠壓、缺相、過流、短路、瞬態過電壓、聲光報警等保護措施，不存在無功倒送和諧波放大問題。

　　主要技術參數：額定電壓：0.4～1kV；

　　額定容量：100～1500kvar（視具體情況而定）

　　根據系統無功變化，快速進行動態補償，提高功率因數；

　　濾除諧波電流；

　　響應時間快（20～40ms）；

　　采用分組投切電容器，在投切過程對系統沖擊小；

　　整套裝置提供全面的保護功能，安全可靠。

? ? ? ? 使用領域

　　主要使用領域：TSF裝置對于快速補償無功，同時濾除諧波有著十分顯著的作用，能夠將諧波源的危害降到最低，可提高電能質量和充分利用系統容量。典型適用對象有以下幾種諧波源負載。

　　（一）交直流傳動電機和軋機

　　電網電壓波動，功率因數降低，產生奇次諧波，使電網電壓畸變。

　　（二）電焊機群

　　電焊機為單相負荷時，3次諧波電流大、波形畸變嚴重，三相電流極不平衡，電壓閃變嚴重。

　　（三）智能建筑

　　商業大樓和高層住宅配電中，現代電力電子設備（可調速馬達，空調，在線UPS，開關電源，彩電，激光打印機等）為非線性負荷，雖然負荷沖擊性小，但所產生的諧波電流非常嚴重。

　　（四） 電弧爐

　　電弧爐作為非線性及沖擊負荷接入電網。導致電網嚴重三相不平衡，產生負序電流；產生高次諧波，普遍存在偶次諧波與奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復雜化；存在嚴重的電壓閃變；功率因數低。

　　（五） 中頻爐

　　中頻爐在工作時所產生的奇次諧波電流嚴重。

　　電力系統中，隨著空調、電動機、行車、電焊機等感性負載的廣泛應用，電力系統的供配電設備中經常流動著大量的感性無功電流。這些無功電流占用大量的供配電設備容量，增加線路電流，增加線路電損，影響電能質量， 降低電器設備的使用壽命，制約企業生產率的提高，同時企業還可能因為電能質量未達標而承受線損及電力部門罰款等經濟損失。低壓無功功率補償裝置在解決此類問題中應運而生。目前，這些無功功率補償裝置已廣泛應用于低壓配電房、 箱式變電站、變壓器出線箱等配電系統中。 而在這些應用過程中，各種用法接線方式應運而生， 而各種接線方式又各有千秋。 從傳統的無功功率表手動投切到無功功率自動補償裝置， 從傳統的接觸器投切到大功率可控硅零觸發再到機電一體化復合開關等。 人們在探討新的， 更加經濟安全可靠的無功功率補償裝置。

　　傳統補償接線方式

　　在電力系統應用中， 最傳統的低壓電容無功功率補償裝置為： 刀開關 + 熔斷器 + 接觸器 + 熱偶繼電器 + 低壓電容器或低壓電容器串聯低壓電抗器。 在無功功率自動控制儀沒有開發以前， 電容器柜加裝無功功率表， 值班人員根據無功功率表的讀數手動投切以改善電網功率因數。 隨著無功功率智能控制儀的廣泛應用， 電容器組能夠實現自動投切， 智能化控制。

　　這種傳統的低壓無功功率補償裝置接線方式的最大優點是經濟實惠， 投資小， 見效快。 運行安全可靠， 元器件普通、 維護方便。 現已廣泛應用于各種低壓配電系統中， 目前這種接線方式仍是那些負載單純對電力系統要求不高的普通企事業單位、 居民小區、 商場、 學校、 農村配電等用戶的首選方案。

　　但這種接線方式容易出現的問題是頻繁投切時切換電容接觸器燒壞。 因為負載在時刻發生變化， 無功功率因數也在發生變化， 無功功率智能控制器會根據功率因數地變化投切電容器組， 電容器組的容量一般都在 10-30Kar 之間， 很多情況下電容器組投入以后都會補過， 無功功率智能控制器又會根據功率因數切斷電容器組， 而切斷以后功率因數又不夠， 所以就會出現頻繁投切。 而電容器切換時一般電流都在 20A 以上， 切換用接觸器的機械式觸電很容易燒壞。

　　這種接線方式容易出現的另一個問題是熔斷器熔斷， 由于本方案的過流采用熔絲保護， 而合閘引起的涌流、 分閘引起的過電壓有時會出現三相熔絲中的單相或多相熔斷現象。 對運行中的電容器組來說熔絲熔斷會引起計量不準， 電容器組故障等現象。

　　采用無觸點電子開關補償接線方式

　　在大型軋鋼、 冶煉、 化工等重工業企業中， 大型設備對電網的沖擊和污染非常大， 同時諧波大， 這樣對電容器補償裝置的要求就相對來說比較高， 傳統的接線方式故障率高， 維護麻煩成本高切換用接觸器容易燒壞。 為解決以上問題， 采用無觸點電子開關來代替普通接觸器。 所謂無觸點電子開關就是采用大功率可控硅元件來投切電容器組， 當無功功率因數偏低是， 低壓智能控制器輸出低電壓觸發信號， 電流過零時導通可控硅， 起到切換電容器組的目的。

　　這種接線方式和傳統的切換接觸器相比最大的優點是，響應時間快 同時無觸點頻繁切換時不會產生火花 不會燒壞觸點 模塊化的產品 運行維護方便 占用空間小 由于是過零觸發和過零開斷不會產生過電流和過電壓， 大大的減少了對設備的沖擊， 增長了設備的使用壽命。 在接線方式中， 能同時實現單相補償和三相補償相結合的方式， 使補償精度更加精確同時消除三相功率因數不平衡產生的影響。 使補償方案更加靈活多變。

　　但這種無觸點可控硅開關最大的缺點是：

　　1） 成本高， 是采用接觸器投切的補償柜貴 70%～90% ；

　　2） 可控硅開關電路運行時有較大的壓降， 運行中的電能損耗和發熱問題不可忽視。 以 BSMJ0.4-30-3 并聯自愈式電容器為例， 基額定電流為 43.3A， 目前做得最好的可控硅并關的電壓降也只能為 1V ， 如果是 3 個可控硅開關電路運行時， 損耗的功率為： P=3×1×43.3=129.9W， 如補償柜的無功功率為 300kvar 則全投入時， 可控硅的功率損耗為 P =129.9×10=1299.W ， 以每天平均 10 小時計， 日耗電量達 12.99kw h， 年耗量約為 4741kwh。 有功消耗的發熱量還會增加整個補償裝置的溫升， 必須采用相應的散熱降溫的措施， 如采用接觸器基本上不消耗有功；

　　3） 可控硅電路本身也是諧波源， 大量的應用會對低壓電網的波形不利。

　　采用機電一體化復合開關補償接線方式

　　這種機電一體化復合開關采用集交流接觸器和固態繼電器（SSR）二者優點于一身的機電一體化復合開關作為電容器的投切開關。 此種復合開關采用交流接觸器和固態繼電器并接的方式， 作為電容器投切的執行元件， 將電容器投切和運行的不同特性， 分為暫態和穩態兩個過程， 在電容器投切瞬間的暫態過程中采用固態繼電器， 在電容器投入后和切除前的穩態過程中采用交流接觸器。

　　這種機電一體化復合開關的優點是當電容器投切瞬間的暫態過程中采用固態繼電器， 固態繼電器過零投切涌流小， 無過電壓， 不會產生火花， 不會燒壞結點。 而在運行的穩態過程中切換到接觸器導通， 接觸器主觸點導通容量大、 無功耗、 無發熱。 同時具有壽命長， 功耗小、 結構簡單， 安裝方便， 故障率低等優點， 采用此種開關投切電容器， 克服了純晶閘管電子開關長期承載電容器電流時， 功耗大， 發熱高的缺點，可完全取代可控硅無觸點電子開關。 但相對于傳統的接線補償方式來說， 采用機電一體化復合開關補償接線方式的成本大約提高了 40%左右， 元器件不常見更換不方便。

　　但這種機電一體化復合開關的設計必須達到以下幾點要求， 否則非但不起作用， 反而會給裝置的運行帶來不便。

　　1） 固體繼電器和接觸器的動作時序問題， 即必須保證固體繼電器檢查到電壓過零點投入以后接觸器觸電才閉合。

　　2） 開關在平時閉合工作時必須保證固體繼電器的維持電流足夠大而不致使固體繼電器關斷。

　　3） 當設備的電源突然斷電時要有后備電源或采取相應的措施使固體繼電器能正常工作已保證能按正常的時序切除電容器組。