电容投切器件
1、交流接触器
使用交流接触器来控制电容器的投入与切除,是应用最广泛的无功补偿装置。这类接触器投入电容器时的涌流与其控制的电容器容量有关,当电容器的额定电流与接触器额定电流相当时,涌流倍数最小,电容器越小,涌流倍数越大。此类补偿装置价格低廉,可靠性较高,应用比较普遍。由于交流接触器的触头寿命有限,不适合频繁投切,因此这类补偿装置不适用频繁变化的负荷情况。
2、晶闸管
由于晶闸管很容易受涌流的冲击而损坏,因此晶闸管必须过零触发,就是当晶闸管两端电压为零的瞬间发出触发信号。过零触发技术可以实现无涌流投入电容器,另外由于晶闸管的触发次数没有限制,可以实现准动态补偿(响应时间在毫秒级),因此适用于电容器的频繁投切,比较适用于频繁变化的负荷情况,具有快速相应能力的晶闸管控制型补偿装置通常称为动态补偿装置。
晶闸管导通电压降约为1V左右,损耗很大(以额定容量100Kvar的补偿装置为例,每相额定电流约为145A,则晶闸管额定导通损耗为145×1×3=435W),必须使用大面积的散热片并使用通风扇。晶闸管对电压变化率(dv/dt)非常敏感,遇到操作过电压及雷击等电压突变的情况很容易误导通而被涌流损坏。
3、复合开关
复合开关就是将晶闸管与继电器接点并联使用,由晶闸管实现电压过零投入与电流过零切除,由继电器接点来通过连续电流,这样就避免了晶闸管的导通损耗问题,也避免了电容器投入时的涌流。但是复合开关技术既使用晶闸管又使用继电器,于是结构就变得相当复杂,成本很高,并且由于晶闸管对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。
4、同步开关
同步开关技术是近年来最新发展的技术,顾名思义,就是使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。对于控制电容器的同步开关,就是要在开关接点两端电压为零的时刻闭合,从而实现电容器的无涌流投入,在电流为零的时刻断开,从而实现开关接点的无电弧分断。
开关内的磁保持继电器完美地实现同步开或关操作。与现在常用的复合开关相比较,省略了与磁保持继电器接点并联的晶闸管组件,于是结构简化,成本降低,又避免了晶闸管组件所容易出现的故障,因此可靠性大大提高。