电网无功补偿装置

工业企业供电课程报告电网无功补偿装置 学生姓名： 班级学号： 任课教师： 提交日期：2011.12.12 成绩： 电网无功补偿装置一、研究背景、现状和意义1.0无功问题背景随着我国经济改革的不断深入，国民经济持续快速增长，工业企业的数量不断增加，人们生活水平不断提高，这些都导致电量的需求大大增加。相比较而言，我国发电机的装机容量与输配电能力的增加速度没有需求快，致使我们一些省份出现“电荒”的情况，尤其一些经济相对发达的地区和用电负荷较大的大中城市。更有甚者，部分城市在用电高峰期出现拉闸限电以使电网正常运行的情况，严重制约着国民经济的发展，也给人民群众的生活带来很大不便。电压是电能主要质量指标之一，电压高低反映无功出力与用户无功负荷是否平衡。就我国来说，电力系统的用电负荷主要为感应电动机、变压器、感应电炉与电弧炉、电焊机与电焊变压器、整流设备等感性负载。这些负载在消耗着大量有功功率的同时也在消耗着大量的无功功率，造成电网功率因数偏低。大量感性负载的使用使得必须提供足够的无功容量满足负载要求，否则会造成电网电压降低，电网供电质量下降的不良后果。当电网低电压运行的危害可以归纳为以下6种1：(1) 当电压下降到额定电压65-70时，无功静态稳定破坏，发生电压崩溃，造成大面积停电事故；(2) 发电机因运行电压降低而减少它的有功功率及无功功率的输出，由于定子电流与转子电流受额定值限制，因此发电机的有功出力及无功出力近似与运行电压成正比关系；(3) 送变电设备因运行降低而增加能耗；(4) 烧毁用户发动机；(5) 由于电源电压下降，引起电灯功率下降、光通量减小和照度的降低。(6)发电机因电压低而影响有功及无功出力。由上式可见，当负载的功率因数时，发电机的电压和电流又不能超过额定值，显然这时发电机所能发出的有功功率就减小了。功率因数低，发电机所发出的有功功率就愈低，而无功功率却愈大。无功功率愈大即电路中能量互换的规模愈大，即发电机发出的能量就不能充分利用。感性负载分布的不规律性也要求电网根据负载情况合理分配无功，否则容易形成大量的无功功率在电网中流动，降低电网容量，使得电网线路损耗增加，同时也增加了电网的运行成本，影响电力系统供电的经济性。当前国家要落实科学发展观，大力推行节能降耗，所以研究无功补偿技术，提高电网运行质量，具有很重要的意义。低压配电系统中，接有大量的感性负载，如感应电动机，电焊机，电弧炉及气体放电灯，这些设备工作时会使低压配电系统的功率因数很低，而供电营业规则规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，应该达到以下规定，100kv及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。其他电力用户和大、中型电力排灌站、功率因数为0.85以上。农业用电，功率因数为0.80.凡功率因数不能达到上述规定的新用户，供电企业可拒绝接电。对已送电的用户，供电企业可终止或限制供电。”2为此，在进行供电配电系统设计时，应考虑功率因数是否达到规定值，否则，应考虑采取措施，提高低压配电系统的功率因数。1.1无功补偿现状静止式电容柜是低压电力配电系统常用的无功功率补偿装置，无功补偿控制器是其核心控制部分。老式的无功补偿控制器多数是以作为投切电力电容的唯一判断依据，即分别设定投入门限和切除门限的值，如果测量出当前的电网功率因数小于投入门限则投入电容器，若大于切除门限则切除电容器。但是作为投切电力电容的唯一判据，有很多不足之处。比如当三相无功不平衡时，电容补偿无法分别满足各相的无功需求；在小电流(负荷较轻)时，容易出现电容器振荡投切等情况。同时近年来，随着电力电子器件的广泛应用，引发电力配电系统的谐波分量增多，也直接造成投运电容柜的损坏。1.2无功补偿的意义：(1)补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数，从而提高电工设备的利用率，在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载3；(2)减少发、供电设备的设计容量，减少投资。例如当功率因数增加到时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW。对原有设备而言，相当于增大了发供电设备容量。因此，对新建，改建工程应充分考虑无功补偿便可以减少设计容量，从而减少投资。(3)装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形，减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。(4)合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力。(5) 降低功率损耗和电能损耗，当有功负荷不变时，功率因数越高，负荷电流越小，而电力设备的损耗与负荷电流的平方成正比。若输配电线路上输送功率，输送端电压为，线路电阻为R，则在线路上的有功损耗 ，即线路功率损耗与够的平方成反比，功率因数越高，有功功率损耗就越小。减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。二、设计方案2.0无功补偿原理45：在实际的电力系统中，大部分负载为异步电动机。包括异步电动机在内的绝大部分电气设备的等效电路可看作是电阻R和电感L串联的电路，其功率因数为：，给R、L电路并联接入电容器C之后，电路如图2.0.0所示。该电路的电流方程为：图2.0并联电容补偿无功功率的电路和向量图由上图的向量图可知，并联电容器后电压U与电流J的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流，的相位滞后于电压这种情况欠补偿。若电容器C的容量过大，使得供电电流，的相位超前于电压U，这种情况称补偿，其向量图如图2.0c）所示。通常并不希望出现过补偿的情况，因为这起变压器二次侧电压的升高，而且容性无功功率在电力线上传输同样会增加损耗。如果供电线路电压因此而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使增大，影响电容器的使用寿命n1。静态补偿电容柜的控制器测出电路的功率因数并决定要补偿的电容器，并投入电容器补偿，需要一定的时间。特别是某个或几个电容器从电路中切除后需要有一定的时间间隔进行放电，才可以再次投入。有的负载变化快，这时电容器的切除、投入的速度跟不上负载的变化，所以称为静态补偿。静态补偿的优点：价格低，初期的投资成本少，无漏电流。缺点：涌流大，影响接触器的使用寿命，应用时要采取限流措施(如采用限流接触器)。动态补偿采用晶闸管控制电容器的接入和切除，选择电路上电压和电容器上电压相等时投入、切除，此时流过晶闸管和电容器的电流为零。解决了电容器投入时的涌流问题。动态补偿的优点：涌流小、无触点、使用寿命长、投切速度快(小于20ms)。缺点：价格高、发热严重、耗能、有漏电流。并联电容器无功补偿方式按照电容器安装地点的不同又可分为集中补偿、分组补偿和就地补偿n1。1分组补偿方式：将电容器组安装在功率因数较低的终端配电所高压或低压母线上，也称作分散补偿。这种方式与集中补偿方式有相同的优点，仅无功补偿的容量较小，但是分组补偿效果明显，使用比较普遍。2集中补偿方式：将电容器组直接安装在变电所的610KV母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使变电所在供电范围内无功功率基本平衡。可以减少高压线路的无功损耗，而且能够提高供电电压质量。3就地补偿方式：将电容器组安装在异步电机或者电感性用电设备附近，就地进行无功功率补偿。这种补偿方式既能够提高用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，对中小型设备十分适用。2.1并联电容器组：下图为变压器低压母线上的并联电容器组的示意图，每段母线根据的情况不同并联的电容器组数是不同的。电容器的投切是通过1DL，2DL这些真空断路器来控制的。由于每个真空断路器下的电路图都是相同的，所以只画出了一组。真空开关下的电抗器主要是抑制五次谐波，当电网中的高次谐波流入补偿电容器时，总电流的有效值就可能超过电容器的允许过电流，使电容器过热而损坏。为保护电容器免受高次谐波的损害需在回路中串联一组电抗器，使其总阻抗在各次谐波下均呈感性，这就消除了谐振的可能性，电抗值可以根据即，表示电容器的容抗，表示电抗器的感抗，n表示接入电网中可能出现的最低次谐波次数，K是靠系数，一般取1.21.5。同时电抗器可以减少合闸涌流，抑制断路器重燃以利熄弧。在切断电容器时，若断路器在灭弧过程中产生重燃，将引起强烈的电磁振荡而出现危险的过电压。为限制过电压，宜选用不重燃的断路器。 图2.1 电容器是储能元件，当电容器从电源上断开后，极板上蓄有电荷，因此两极板之间仍有电压存在，而且这一电压的起始值等于电路断开后瞬间的电源电压。当电压在lkV以下时，可采用白炽灯作为电容器组的放电电阻。当电压超过lkV及以上时，可用电压互感器和避雷器作为放电设备，电压互感器一次绕组存在电阻和电感，故放电回路是一个RLC回路。氧化锌避雷针具有非常理想的非线性伏安特性，正常电压时电阻很大，相当于开路；当过电压时，电阻骤然下降，以极短的时间将大量电荷泄入大地。经专门的放电设备后，由于部分残存电荷一时未放尽，仍应进行一次人工放电，先将接地线端与大地固定，再用接地棒多次对电容器导电杆碰撞。在中性点接入电流互感器和相应的保护继电器，防止电容器部分击穿。2.2无功控制基本原理目前，控制器大多采用九域图来进行控制，在传统的电压、无功九域图控制的基础上，根据“保证电压合格，无功基本平衡，尽量减少控制次数的原则”得到改善的控制区域图：图2.2控制区域图控制原理：调节有载变压器分接头及投切电容器，使系统尽量运行在区域0。、是电压上、下限值，、是无功功率上、下限值，是考虑电容器投切对电压影响的控制确定值，各区域的控制规则如下：(1)0区、8区、9区：电压和无功功率合格，电容器不投切；(2)1区：虽然无功功率越上限，电容器投入以后有可能到7区，在7区电容器强行切除，造成电容器的频繁投切，因此本区域电容器不再投入；(3)2区、3区：无功功率越上限，投入电容器；(4)4区：虽然无功功率越下限，电容器切除以后有可能到10区，在10区电容器又会强行投入，造成电容器的频繁投切，因此本区域电容器不再切除；(5)5区、6区：无功功率越下限，切除电容器；(6)7区：电压越上限，此时不管无功功率大小都应强行切除电容器，以保证电压在规定的范围内。(7)10区：电压越下限，此时不管无功功率大小都应强行投入电容器，以保证电压在规定的范围内。无功功率上、下限的确定(1)无功功率上、下限之间差值的确定无功功率的上、下限差值应该是最大一组电容器容量的1.05-1.2倍之间，这样可以避免电容器的频繁动作。(2)无功功率上、下限的确定无功功率上、下限是随电压大小而变化，无功功率上、下限是一条斜线。假设当时，时，切除一组电容器；假设当时，时，切除另一组电容器；这样就能根据电压和无功功率的关系确定无功功率下限斜率，无功功率上、下限斜率相等，斜率的大小和假定条件有关。无功功率上、下限时采用斜线，可以有效保证电压质量，提高电容器的投切效率，减少变压器不必要的调压。2.3新型无功补偿器设计晶闸管投切电容器电力电子开关型补偿器的根本原理是利用电力电子开关在电路中并联地或串联地接入或切除电感、电容、电阻，从而瞬时地改变线路等效阻抗或等效的感性、容性、阻性负载，达到补偿和控制电力系统中的电压、电流、有功功率、无功功率等电力系统参数的目的，实现电力系统的安全、稳定、有效地运行6。本文所研究的低压动态无功补偿器属于静止无功补偿器(svc)这一类型中的晶闸管投切电容器TSC(Thyristor switched Capacitor)，是电力电子开关型电力补偿控制器中的一种，它是利用在电路中并联地接入或切除电容来实现系统无功功率平衡。TSC与机械投切电容器相比，晶闸管的开、关无触点，其操作寿命几乎是无限的，而且晶闸管的投切时刻可以精确控制，可以快速无冲击地将电容器接入电网，大大减少了投切时的冲击电流和操作困难，动态响应时间约为0.01-0.02s7。TSC系统工作流程TSC的整个系统工作流程如下图所示。通过电压、电流采样后对电压、电流、无功功率等的分析计算并根据控制策略的判断后进行电容投切，投切电容后所在电图2.3TSC系统工作流程图 网的各个参数出现相应的变化又反馈到电压、电流的采样中7。补偿装置主要由柜体、控制器、空气开关、避雷器、电容器、熔断器和复合开关等组成。我们根据电网对无功功率的需求变化来改变投入电容器的容量，使晶闸管投切电容器成为分级可调的动态无功功率补偿装置。如果我们将级数分得越细化，越能实现接近无级调节。当然这必然将增大投资成本及控制复杂性。当TSC用于三相电路时，电力电容器可以是采用连接，也可以采用Y连接8。如图2.4所示，为被设计采用的三相共补与三相分补相结合的接线。 图2.4TSC系统结构图图2.5TSC系统电路图共补：即三相电容器对ABC三相实现同一时刻相同的补偿量。由三个电容组成，分别补偿三相中的AB、AC、BC两相。分补：即单相电容器，对ABC三相中其中任意一相实现补偿，目的是为了弥补三相不平衡时，如某相需要补偿的无功量大于其他两相时，对该相进行的单独补偿，或者是某两相需要补偿的无功量大于剩下一相时，对这两相的分别补偿。由于共补和分补在补偿方面各具有优点，所以我们提出了本次设计的补偿电容采用共补分补相结合的接线方式。TSC系统电路图见2.5图，无功补偿控制器的控制输出有KZl。KZ8共8组。在图中画出其中的KZl-KZ5的控制部分，其控制安排是KZl控制共补1，KZ2控制共补2，KZ3KZ5分别控制分补1的三个电容器，KZ6KZ8分别控制分补2(图中未体现，但同于KZ3KZ5)的三个电容器。上图中的2个反并联晶闸管实际就是起将电容器并入电网或从电网断开的开关作用。在实际工程应用中，我们一般将电容器分成几组(6组、8组等)，这种做法可以使晶闸管投切电容器成为分级可调的动态无功功率补偿装置。如图所示(图2.5右为单相3组电容器)，其每组都可以由晶闸管控制投切。这样，可根据电网的无功需求来投切这些电容器，如果我们将投入电容的级数分得越细化，那么就会越接近于无级调节。TSC的实质就是断续的可调的吸收感性无功功率的动态无功功率补偿器。对于多组电容器的分组可以有等容分组和不等容分组2种。前者易于实现且控制简单，但补偿级差大；后者利用较少的分组即可获得较小的补偿级差，但控制较为复杂。考虑到实际应用中无功补偿系统的复杂性以及经济性问题，实际工程上工程师常采用所谓“二进制”的方案，即总共采用N个电容器，其中N-1个电容值均为C，最后一个电容值为C2，通过容值不同的两者电容的配合投切，这样系统从零到最大补偿量的调节则有2N级。最小电容量那一路作为单位电容量，它的大小决定了补偿精度。当然这样的做法也有一个缺点，即最后一个电容值为C2由于使用频繁，寿命较短。与其它控制装置的结构一样，本系统也由检测单元、主控单元、执行单元、电源四部分组成。如下图所示：图2.6装置的基本结构动态补偿装置数据采集、传输控制方案的实现，主控单元由单片机或者ARM构成来控制电容器组的投切。检测单元是从电网中检测到和网络功率因数直接或间接相关的参数，并将此参数信号转换成主控单元能接收的信号，传送给主控单元，由主控单元作出投切决策。主控单元接收到检测信号后，将其和目标值进行比较，并根据比较结果发出命令，送给执行单元。执行单元接到命令后，通过投切开关(双向可控硅)控制电容组的投切，完成补偿任务。2.4新型无功补偿器组成(1)传感器部分传感器部分将现场的电流、电压、温度、功率等参数变成采集传输控制器所能识别的信号(一般为05 VDC输入) ，以便采集传输控制器对其进行分析、计算，根据分析计算结果，发出相对应的控制信息，控制系统正常工作。电量采集控制器是集电量采集、传输、控制用户停/供电以及防窃电功能为一体的前端设备，安装于用户各单元配电箱中，能实时采集用户的用电信息，并具有防窃电功能，当用电户有窃电现象发生时，能及时发出报警信息，通过低压电力线载波传输给采集传输集中控制器，采集传输集中控制器再将信息通过传输媒体发送给终端接收控制设备(或控制窃电户停电) 。(2)采集传输集中控制器采集传输集中控制器是装于变压器台区内的一台主控机，它能同时采集64 路信号(模拟量或数字量) ，并能与30 台电量采集传输控制器通讯，进行电量计量、远程供/ 停电控制、窃电报警等操作。同时还能与现有的动态无功功率自动补偿装置相配合，将该装置的工作状态及相关参数通过传输媒体传输给终端计算机，达到全局网无功功率平衡补偿的目的。(3)动态功率因数补偿控制器动态功率因数补偿控制器是根据电网电压与电流的相位差来控制电力电容器组是否投切、投切极数的一种控制器，通过改变投切极数来改变无功电流大小而达到改变的目的。(4)电力电容器组及可控硅开关组件电力电容器组及可控硅开关组件是与动态功率因数补偿控制器相配合，完成动态功率因数补偿的一种附属组件，它能根据动态无功功率补偿装置所发出的控制信息完成相关的投切动作。92.5硬件部分人机接口及通讯部分考虑到本设计需具有数据显示和一定的控制操作，那么设计一个较为人性化的人机接口部分显的尤为重要。可以采用触摸液晶显示屏，显示相应的电压、电流、无功功率、有功功率、功率因素等电参量。在按键方面，采用分别为上，下，确认，菜单四个按键，具有灵活的操作显示菜单，查看、设置各个参数以及手动投切电容器等功能。考虑到用户对远程控制的需求，可以设计远程通信功能或者接入以太网，通过其他设备可以清楚的查看目前各种电参量和电容投切的状态，并且具有远程实现控制投切的功能。电容补偿部分采用品闸管作为电容投切的开关，采取过零投切的方式，可以保证晶闸管在使用过程中的不至于因电压过大而受到损害，增加晶闸管的寿命10。考虑到电容的补偿精度及参考国内同类产品的补偿电容的数量，本设计电力电容补偿策略采用两路共补(投切三相电容器)，六路分补的方式(投切单相电容器)。控制策略思路TSC系统中最重要的部分即其控制电容投切的策略。以什么样的判据作为电容投切的标准才能满足实际补偿需求同时又具有较强的安全可靠性，这一点尤为重要。本文通过以下几点从电容补偿的各个方面提出本设计的控制策略。16无功补偿策略总述101112我国常见的老式无功补偿控制器多数是以作为投切电力电容的唯一判断依据，这是一个很直观的判断依据，具有设计简单，控制方便等优点。但是作为投切电力电容的唯一判据，如前言所述存有精度不高、容易振荡等不足之处。所以在控制策略方面，本设计直接采取以无功功率为主要的判断依据，根据电网每相所缺的无功容量来确定该相投入电容数量，根据电网富余无功来切除电容。本设计可对当地l-8组电容器进行循环投切，并具有当出现电压过压、欠压、缺相或谐波越限等情况，电容器退出等功能。同时选择无触点过零投切、三相共补和单相分补来提高系统补偿的可靠性和精度。在运行中既能保证线路系统稳定，无振荡现象出现，又能兼顾补偿效果，将补偿装置是效果发挥到最佳，较为完善的解决了目前功率因数型控制器的缺陷。13电容保护功能1)欠压保护：当前电压S设定下限值时，欠无功不投电容，已投的电容全切(每6秒切一组)；电压设定上限值时，欠无功不投电容，已投的电容全切(每6秒切一组)；电压(设定过电压值回差值)时，欠无功禁投。3)缺相保护：当相电压低于65额定值时，视为该相断相，由控制器发出指令切除该相已投入的电容器逐组退出(每6秒切一组)。4)谐波保护：当某相电压或电流谐波超过电压或电流谐波畸变率上限值(可设定)后，控制器发出指令将该相己投入电容器逐组退出(每6秒切一组)。5)复位保护：每次复位后，控制器进行自检并复归输出电容回路使之处于断路状态。防止投切振荡功能虽然本设计以系统需求的无功功率为判据，理论上可以消除轻载下电容的投切振荡。但在控制上，我们还做下面的设计：每次同组电容的正常投入与切除的动作间保持最小5分钟(300秒)的动作间隔，以进一步确保补偿装置在负荷较轻时不出现频繁投切的不良状态。延时功能1)电容器投切延时：0-255秒(可设定)2)同一组电容投切时间间隔：=300秒3)过压时在60秒内将所有电容器组切除参数设置1)参数设置包括：投入无功门限、切除无功门限、目标功率因素，过压保护、畸变保护、电容器容量，投切延时等，用户可依据实际需要自行调整。2)手动电容器投切：手动电容投切没有时间限制。自动投切14无功补偿控制器实时采样的数据有：交流三相总有功功率及分相有功功率、三相总无功功率及分相无功功率、三相总功率因素及分相功率因素等。我们将采样的分相无功功率定义为，分相功率因素定义为，电容投入设定门限定义为(缺省为分补电容容值)，电容切除切除门限定义为 (缺省为分补电容容值的12)，目标功率因数定义为。无功补偿控制器根据分相无功功率Ql与电容投入门限Qt相比较进行自动投切，当Q1大于投入门限，某相欠补就投入某相对应的一个分补电容器，当三相都欠补时优先投一个共补的电容器组。当出现无功功率过补时(投入电容器补偿容量超过需补偿的容量)，此时无功功率为负值(在下面分析中，我们将此值取绝对值)。某相过补就切除某相对应的一个分补电容器，当三相都过补时切除一个共补的电容器组，当三相共补均切除则开始三个分补的电容器一起切除。当某相过补，则切除该相分补的电容，直到该相脱离过补状态。具体流程见控制流程图介绍。根据母线的实际运行参数，适当改变投入门限、切除门限以取得最佳经济效益，且保证装置不发生投切振荡。2.6控制流程图本控制器输出控制为2组三相电容器及6组单相电容器。分别为电网进行2个三相共补和2个单相分补。本文设计的补偿电容值设定为共补电容均为30Kvar,分补电容均为15Kvar。现以假设实际电网中可能出现的无功补偿状况来形象的说明控制流程。投入电容控制流程见图2-6，若电网三相无功平衡，A、B、C三相无功功率都出现大于共补电容的补偿的容量，控制上则先投入一组共补电容，60秒后如果三相无功功率继续出现大于共补电容的补偿的容量，则继续再投入另一组共补电容。再过60秒后如果三相无功功率还出现大于分补电容的补偿的容量，那么启动分补电容，A、B、C相进行每相的分别补偿，直到达到补偿目的为止。此电容器投切延时的60秒的时间可以由用户自行设定。比如A、B、C三相均需要补偿80Kvar无功功率，第一时刻投入共补1电容，60秒后投入共补2电容，再过60秒后投入A、B、C三相的分补电容。理论上此时各相分别共补偿无功功率75K、尉，还需要补偿5Kvar无功，但是如果继续投入分补电容15Kvar，则出现过补现象，所以在控制策略上，电容不再不投入。也就是电容投入到每相无功小于该相的分补电容容量为止结束。若电网三相无功不平衡，则控制上安排投入先共补电容，待其中某相的无功补偿到共补电容值之下后，按三相中哪相还需补偿，进行单相的分别补偿。比如A、B、C三相无功功率均分别需要补偿91Kvar，78Kvar,63Kvar。第一时刻投入共补l电容，60秒后投入共补2电容，此时A、B、C三相均补偿60 Kvar，C相由于所需无功小于该相的分补电容容量，C相电容不再投入。60秒后A、B相分别投入一组分补电容，此时B相已补偿75Kvar,B相电容不再投入。60秒后A相再次投入一组分补电容。总投入动作结束。图2.7投入控制流程图 控制流程图如下图，若电网无功三相平衡，若A、B、C三相无功功率出现过补偿，判断是否三相均超过共补电容容量的一半，如果是则先切入的一组共补电容，一分钟后再次判断是否还是三相均超过过补电容容量的一半，如果是，再次切除另一组共补电容。一分钟后在判断各相过补是否超过分补电容，如此一次判断，直到过补现象结束为止。图2.8切除控制流程图假设三相均过补20Kvar,即超过共补电容的一半(15Kvar)，则切除最先图粗的共补电容30Kvar。此时三相无功功率均为10Kvar。15切除电容动作结束。电网三相无功不平衡，同三相无功平衡类似，先切除过补的共补电容，直到共补电容全部切除后再分别切除各相的分补电容。直到过补现象结束为止。假设A、B、C三相无功功率分别过补40Kvar、25Kvar、20 Kvar。则先切除共补电容(30Kvar)，一分钟后再次切除A相分补电容(15Kvar)。此时三相无功分别为5Kvar、5Kvar、10Kvar。切除电容动作结束。假设当前各相电压分别为为，设定的电压上限值为，设定的电压下限值为，回差值为5V，设定的谐波电能百分比值为。若测得以下的条件之一，未投入的电容禁止投入，同时切除已投切的共补电容及对应相的分补电容。(1) ，中任意相；(2) ，中任意相；(3)当前谐波电能百分比；投切暂停状态若测得以下的条件之一，对应相保持投切暂停的状态，未投入的电容禁止投入。(1) ，中任意相；(2) ，中任意相；上面介绍了新型无功功率补偿控制器的设计思路，包括其内部的原理，结构及测量的参量和控制量的分析，并且针对本论文设计所处的三相低压交流电网的环境提出了一套合理的电力电容器补偿策略以及投切的控制流程算法。三、结论 无功补偿技术在电力电子技术和微电子技术学科发展的推动下，在电力系统领域取得了很大的发展，形成了多种补偿方式，如TSC, TCR和静止调相机等。16本文针对目前电力无功补偿设备的发展状况，从提高无功补偿的性能可靠性和实用性出发，对传统的TSC型无功补偿控制器进行了硬件和控制方式上的改进，设计出一款带有自动控制和保护功能的新型无功补偿控制器。该控制器能够对低压三相电网中的无功功率进行及时、稳定的补偿。 (1)研究了TSC动态无功补偿的原理，并对其关键性技术问题进行了深入探讨。重点分析了国内常用的老式无功补偿控制器的存在的精度不高、容易振荡投切以及电容柜在谐波状况下电容支路易损坏等现象的原因。(2)在分析老式无功补偿器主要采用作为投切的主要判据的基础上，根据实际情况，最终制定出以无功功率为主判据和电压和谐波为辅助判据的复合判据的综合无功补偿控制策略，能够有效