安裝無功補償裝置是提高供電設備利用率,保證電網經濟運行的重要手段。一般的無功補償裝置控制器有兩種結構,第一種方法是采用測量功率因數的具體數值,然后根據測量的數據和設定的功率因數值投、切補償電容器組。
這類補償裝置的不足之處是:
1、 在輕負載或空載的情況下容易發生切除電容器時造成功率因數偏低,投入一組電容器又造成功率因數超前,為此反復投切電容,也即發生“投切振蕩”。
2、取樣的電流、電壓信號往往只以三相電路中的某一相參數作測量信號,而不是三相整體的參數,在三相負載不平衡時誤差較大。
3、為避免電容在設定功率因數的某一定值附近頻繁投切,功率因數只能保持在較大范圍,而難達到理想的補償效果。
4、 穩定性較差,當電網電壓波形發生畸變時,信號失真會引起裝置誤動。
第二種方法是利用A/D轉換器測量并計算得出線路中實際的無功功率的數值,實現無功的精確補償,但結構復雜,成本高。本文介紹一種利用多功能電能表的無功補償控制器。我們知道,現代的全電子多功能電能表采用高精度高速模數轉換器、高速數據處理器等先進電子器件使之具有強大的測量功能,除了可以精確地測量出線路中的有功、無功電能的數值外還可以測量出每相電流、電壓、功率因數、有功功率、無功功率及負荷曲線等,同時它帶有一個RS485接口,通過這個接口按照其通訊協議可以讀出線路中各種電氣參數。因此我們只要從多功能電能表里讀出每相及三相無功功率的數值,即可根據該數值決定電容的投、切和投、切的具體容量和相別。這種方法不僅成本很低,而且控制效果好。
觸器實現補償電容器的投、切,也可以用它們來驅動大功率的固態繼電器實現無觸點電容器的投、切。如前所述,本控制器采用
多功能電能表的測量數據實現補償,所以擴展了一片RS485通訊接口芯片從多功能電能表中讀取數據,接口芯片采用MAX1487。電源采用普通的變壓器降壓整流、穩壓后供單片機及外圍電路使用。由此可見本控制器的結構十分簡單。