要
：目農村配電網無功補償(cháng)一(yī)般(bān)使(shǐ)用(yòng)傳統(tǒng)無(wú)功補償裝置，存(cún)在運行可靠性(xìng)低，容量(liáng)配(pèi)置調 整困難，安(ān)裝接(jiē)綫復雜，維護(hù)困難(nán)，控(kòng)製技術落(là)後(hòu)等(děng)問(wèn)題，無法滿(mǎn)足(zú)現(xiàn)代農(nóng)村(cūn)用電(diàn)負荷迅速劇增的 需求。針對農村家用電器(qì)為(wéi)單相設(shè)備，負荷(hé)變(biàn)動大，三相負荷(hé)不(bù)平衡，終(zhōng)端電壓低的供電(diàn)現狀，提(tí) 出采用智(zhì)能集成電容(róng)器混合補億方式(shì)，解決了農村(cūn)低壓配(pèi)電(diàn)網(wǎng)因無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)缺(quē)乏導致(zhì)低(dī)電壓的問 題，保證(zhèng)了村(cūn)民居住區(qū)的電壓(yā)質量(liáng)。
關鍵詞(cí)
：電容(róng)器；無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)；農(nóng)村(cūn)配(pèi)電(diàn)網(wǎng)；控製(zhì)；智(zhì)能(néng)
        隨著國(guó)家(jiā)對(duì)農村(cūn)建(jiàn)設的大(dà)力(lì)支持(chí),農村生(shēng)活條件(jiàn)不斷改善,用電(diàn)量(liáng)也不斷(duàn)加大(dà),逐漸暴露出(chū)農村低(dī)電 壓(yā)的現象；以(yǐ)及大(dà)量單相(xiāng)家用(yòng)電器(qì)設備使用,將(jiāng)導致三相負荷不(bù)平衡(héng)，配電(diàn)網電壓波動(dòng)大，嚴(yán)重時(shí)則(zé)會(huì)損(sǔn)壞 用電設(shè)備，因(yīn)此，農村對電壓(yā)質(zhì)量(liáng)的要求也(yě)越來越高。現(xiàn)農村(cūn)配(pèi)電(diàn)網(wǎng)大部(bù)分仍(réng)使用傳統無功補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置，在(zài) 380 V低壓(yā)母綫上(shàng)采用集中補(bǔ)償(cháng)方式。傳(chuán)統補償裝(zhuāng)置由控(kòng)製器(qì)，交流(liú)接觸器或復(fù)合開關(guān)，△形聯接的電容 器，保護器件等(děng)組成館(guǎn)。補(bǔ)償櫃(guì)體積(jī)大(dà),安(ān)裝接綫繁雜(zá),維護(hù)困難,整機可(kě)靠(kào)性低(dī)，同(tóng)時(shí)由一台控(kòng)製(zhì)器控(kòng)製 全(quán)部補償電容(róng)器的(dí)投(tóu)切(qiē)，當控(kòng)製器(qì)發(fā)生(shēng)故障時,整(zhěng)個(gè)補償設(shè)備停(tíng)運(yùn)。這種(zhǒng)補(bǔ)償模(mó)式存(cún)在控製(zhì)器(qì)的瓶頸效(xiào)應 隱(yǐn)患(huàn)問題，不(bù)能(néng)實(shí)現無功平衡和電(diàn)壓(yā)穩(wěn)定(dìng)。因此,傳(chuán)統無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)已(yǐ)無(wú)法滿(mǎn)足現代(dài)農(nóng)村用(yòng)電負荷的迅速 增(zēng)長的需求(qiú)，本(běn)文提出采用智(zhì)能集成電(diàn)容(róng)器無功(gōng)補償(cháng)模(mó)式,能(néng)實現智能(néng)控製,解決農村配(pèi)電(diàn)網因(yīn)無功(gōng)功率(shuài) 不足導致低電壓的問題。

1智能集(jí)成電容(róng)器的原理(lǐ)
        智能集成(chéng)電容器主(zhǔ)要由(yóu)電(diàn)網參(cān)數(shù)采樣，智(zhì)能(néng)網絡(luò)，智能控製器(qì)，過零(líng)投切(qiē)，電力(lì)電容(róng)器(qì)，綫路(lù)保護等(děng)單(dān) 元組(zǔ)成。智(zhì)能集成電容器(qì)一(yī)般分為(wéi)上(shàng)，下分(fēn)體(tǐ)式模塊(kuài)結構，模(mó)塊(kuài)組(zǔ)裝，拆卸很(hěn)方(fāng)便(biàn)。上方模塊(kuài)由投切開關， 智能控製器(qì)，綫路保護等單元構成(chéng)⑵；下方(fāng)模塊(kuài)由(yóu)一(yī)台(tái)或兩台△形(xíng)聯(lián)接(jiē)或(huò)一(yī)台(tái)Y形聯接電力電(diàn)容器構(gòu)成。 智(zhì)能(néng)集成電容器采用(yòng)了現(xiàn)代檢測，電力(lì)電子，過零(líng)投切(qiē)，自動控製，計(jì)算機和網絡通訊(xùn)等先進(jìn)技(jì)術，其組(zǔ) 成(chéng)框圖如圖1所示。
1.1智能控(kòng)製器
        智(zhì)能(néng)控(kòng)製(zhì)器為智能(néng)集(jí)成電(diàn)容(róng)器的控製核心，采用(yòng)高(gāo)性(xìng)能，TMS320C28x係(xì)列處理(lǐ)器DSP和低(dī)功 耗，高性(xìng)能STC89C53微控製器。STC89C53微(wēi)控製(zhì)器通(tōng)過(guò)電壓電(diàn)流互感器(qì)，濾(lǜ)波電路(lù)，采樣電路獲(huò)取低壓(yā) 配(pèi)電網的三(sān)相(xiāng)電壓(yā)和電(diàn)流(liú)參(cān)數，経DSP實時計算出無功功率Q，功率(shuài)因(yīn)數(shù)X，有功(gōng)功率P，頻率f，電容值C等(děng)電(diàn)力(lì)運行參數(shù)，根據用戶(hù)的需求(qiú)設(shè) 定的各(gè)電(diàn)力運(yùn)行參(cān)數(shù)控(kòng)製門閥(fá)通過(guò) 單片機(jī)判(pàn)斷是(shì)否(fǒu)需(xū)要進(jìn)行電容(róng)器組(zǔ) 無(wú)功補(bǔ)償。微(wēi)控製(zhì)器STC89C53通過 RS-485通信(xìn)可實現與處理器DSP之 間(jiān)的(dí)高速數據(jù)交換，以(yǐ)滿(mǎn)足(zú)係統的(dí)實(shí) 時性要求。

圖1智(zhì)能集成電容(róng)器的組成框(kuàng)圖

1.2過(guò)零投切
        智(zhì)能(néng)集成電(diàn)容(róng)器過零投切(qiē)開(kāi)關(guān) 由(yóu)大功(gōng)率磁(cí)保(bǎo)持繼電器(qì)，雙(shuāng)向(xiàng)晶閘 管(guǎn)，阻容(róng)吸收(shōu)電路(lù)和綫(xiàn)路保護(hù)器(qì)件(jiàn)等 組(zǔ)成(chéng)。電(diàn)路采(cǎi)用(yòng)電力電子技術和過零(líng)投(tóu)切技 術(shù)，利用雙(shuāng)向(xiàng)晶閘(zhá)管的(dí)快速導通和(hé)大(dà)功(gōng)率磁(cí) 保(bǎo)持繼電器(qì)接點的(dí)零壓(yā)降實(shí)現互(hù)補(bǔ)。由(yóu)單(dān)片 機控製過(guò)零點(diǎn)投(tóu)切開關實現(xiàn)電力(lì)電(diàn)容(róng)器(qì)的投(tóu) 切，在雙(shuāng)向晶閘管(guǎn)兩(liǎng)端電壓為零或(huò)電(diàn)流(liú)過零(líng) 時，單片機發出觸(chù)發(fā)脈衝導(dǎo)通(tōng)或(huò)斷開(kāi)雙(shuāng)向晶 閘管的指(zhǐ)令(líng)，電(diàn)力電容器(qì)投(tóu)入或切除⑷。雙(shuāng) 向(xiàng)晶(jīng)閘(zhá)管(guǎn)隻在(zài)開關投切瞬間(jiān)導(dǎo)通工作(zuò)，大功 率磁(cí)保持(chí)繼(jì)電(diàn)器則在正(zhèng)常(cháng)運(yùn)行時保持通斷狀(zhuàng) 態，這樣(yàng)確(què)保電(diàn)力(lì)電(diàn)容(róng)器在(zài)投切過(guò)程中無衝(chōng) 擊(jī)電流，電(diàn)弧(hú)，過(guò)電(diàn)壓(yā)產生，低能耗(hào)運行(háng)。過 零(líng)投(tóu)切(qiē)係統圖(tú)如(rú)圖2所示。

圖(tú)2過零投(tóu)切(qiē)係統圖(tú)

1.3智能網(wǎng)絡
        智能(néng)集成電容器采(cǎi)用智能網絡通訊(xùn)技(jì)術，構建(jiàn)RS-485通訊(xùn)網(wǎng)絡，以光電(diàn)耦(ǒu)合器(qì)和獨(dú)立電源(yuán)組(zǔ)成 RS485通(tōng)信電路(lù)。每台(tái)智(zhì)能集成(chéng)電容器均有(yǒu)各(gè)自獨立的控(kòng)製器，在多台控(kòng)製器聯機(jī)工(gōng)作時(shí)，通過(guò)通信(xìn)方(fāng)式(shì) 有(yǒu)機結合成(chéng)一(yī)個整(zhěng)體,能(néng)自動(dòng)分(fēn)配(pèi)ID地(dì)址，自動(dòng)組(zǔ)網，其(qí)中地址(zhǐ)碼小的一台(tái)為主機(jī)，其(qí)餘為從機。主機 將(jiāng)接收所有(yǒu)從機(jī)的(dí)信息,依據(jù)無功功率(shuài)Q，功率(shuài)因數入(rù)等(děng)電力(lì)參(cān)數，綜合(hé)分析判斷(duàn)後發出(chū)命令，指(zhǐ)揮(huī)各(gè)電(diàn)力 電容(róng)器(qì)的投(tóu)切(qiē)。當(dāng)主機故障時會自動退(tuì)出，係統重新自動組(zǔ)網(wǎng)，在其餘從(cóng)機(jī)中產生一台新的(dí)主機(jī);若從機 故障(zhàng)時自動退出(chū)不會影(yǐng)響其餘(yú)從(cóng)機的正(zhèng)常工作,避免了常規(guī)補償(cháng)模(mó)式(shì)因控(kòng)製器損(sǔn)壞(huài)而(ér)致(zhì)使整(zhěng)個(gè)補(bǔ)償係統 停止工(gōng)作的(dí)狀(zhuàng)況，從而(ér)保證(zhèng)了補償裝置可靠運行(háng)。同時(shí)可(kě)根據(jù)實際無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)容量(liáng)的需要靈活調整電(diàn)容 量(liáng)，模(mó)塊(kuài)投(tóu)入(rù)與撤出(chū)不需(xū)設置(zhì)，能(néng)自動(dòng)新(xīn)配(pèi)置。智(zhì)能網絡(luò)示(shì)意(yì)圖如圖3所示。

圖3 智能(néng)網(wǎng)絡示(shì)意圖

2智能集成(chéng)電容器的(dí)勢分析(xī)
        智(zhì)能(néng)集成(chéng)電容器改進了(liǎo)傳統補償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)的不足,具有(yǒu)過(guò)零投切，智能(néng)網絡，分(fēn)相補償(cháng)，溫(wēn)度(dù)保護，人機接 口，接綫容易，增(zēng)容方便，可靠性高(gāo)，低功耗等突(tū)出點。
        (1)補償(cháng)方(fāng)式靈活，補償精(jīng)度(dù)高。智(zhì)能(néng)集成電容器組(zǔ)的(dí)補償方(fāng)式可(kě)靈(líng)活采用共補，分(fēn)補，混合補償 化組(zǔ)合，解決了(liǎo)低(dī)壓電(diàn)網負荷的變化(huà)，三相(xiāng)負荷不平(píng)衡的無功功(gōng)率(shuài)補償(cháng)的問題。三(sān)相嚴(yán)重不(bù)平(píng)衡的場 合，可選(xuǎn)用共(gòng)補，分補的混合補(bǔ)償方式(shì)，同時還(huán)可以搭配(pèi)多種不(bù)同規格的(dí)電(diàn)容量進(jìn)行(háng)混合補(bǔ)償，做(zuò)到(dào)粗補， 細補兼(jiān)顧，補(bǔ)償效果好。根據需(xū)要補償(cháng)的電容(róng)量大小(xiǎo)選(xuǎn)用單(dān)機或多機補(bǔ)償,容(róng)量(liáng)小時用單(dān)機(jī)獨立補(bǔ)償，容 量大時(shí)用多(duō)機(jī)並聯(lián)補(bǔ)償(cháng)。
        (2)積(jī)木結構(gòu)，接(jiē)綫(xiàn)簡單(dān)，擴容方(fāng)便(biàn)。常規補償裝置每路(lù)差不多(duō)要用30根(gēn)連(lián)接綫(xiàn)，智(zhì)能(néng)集成電容(róng)器模(mó) 塊化結(jié)構，隻要用(yòng)3根(gēn)連接(jiē)綫(xiàn),比常(cháng)規(guī)補(bǔ)償裝(zhuāng)置減(jiǎn)少(shǎo)的連(lián)接綫，現(xiàn)場安裝(zhuāng)，接(jiē)綫簡(jiǎn)單,維護方便,接點能(néng) 耗小，櫃內溫升(shēng)小。增(zēng)加電容器(qì)的(dí)數(shù)量(liáng)和容量配置調整方便(biàn),適(shì)應用(yòng)戶(hù)的實時擴容需(xū)要(yào)。
        (3)智能組網(wǎng)功能(néng)。智(zhì)能(néng)集成電容器(qì)補(bǔ)償係統為主從結(jié)構，當(dāng)多(duō)台智能電(diàn)力電(diàn)容器(qì)聯機(jī)工作(zuò)時(shí)，將各(gè) 台(tái)智能電力電(diàn)容器的RS485通(tōng)信(xìn)接(jiē)口連(lián)接起來，係(xì)統開始工(gōng)作後就(jiù)會自動組(zǔ)網。這(zhè)種智(zhì)能補償模式(shì)消除 了(liǎo)傳統補償(cháng)裝置(zhì)控(kòng)製器的瓶(píng)頸現象(xiàng)，提(tí)高了(liǎo)補償裝置的(dí)可靠性(xìng)。
        (4)溫度保護(hù)。智能集成(chéng)電容器(qì)內(nèi)置(zhì)有溫度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，當電力電(diàn)容器體(tǐ)內溫度(dù)大於溫度保護設定值時(shí) 會自(zì)動切除(chú)電力(lì)電(diàn)容(róng)器⑶，達到(dào)保護(hù)電容器的目的，解(jiě)決了電(diàn)容(róng)器因(yīn)溫度過(guò)高(gāo)而(ér)出現漲肚的(dí)問題。
        (5)電(diàn)能損耗小。智能集成(chéng)電(diàn)容器補(bǔ)償1 kvar要(yào)比傳統(tǒng)補償裝(zhuāng)置減小能耗(hào)1W多；積木式結構，體 積比常(cháng)規(guī)補償裝置(zhì)減少約50百分(fēn)之,連(lián)接(jiē)綫也減(jiǎn)少了約(yuē)80百分(fēn)之(zhī),因此觸點，連接導(dǎo)綫，元(yuán)器件等減(jiǎn)少(shǎo)了損(sǔn)耗50百分之以上。

3智能(néng)集(jí)成(chéng)電(diàn)容器的(dí)應用(yòng)
        某農村居住(zhù)區(qū)1000多戶，低壓主幹綫損壓降較(jiào)大,在家庭(tíng)用電(diàn)高(gāo)峰時段電壓嚴重低於-10百分(fēn)之(zhī) ,原(yuán)來(lái)通 過(guò)采(cǎi)用(yòng)調(tiáo)整變壓(yā)器的(dí)有(yǒu)載調壓(yā)檔位的措施(shī)來提(tí)高(gāo)電(diàn)壓，但(dàn)是(shì)在(zài)非(fēi)用(yòng)電(diàn)高(gāo)峰時段電壓又嚴重高於+10百分之(zhī) ,造 成一些家(jiā)用電器(qì)因電壓(yā)偏(piān)高(gāo)而損壞。查(chá)明其(qí)原(yuán)因(yīn)是家(jiā)庭(tíng)用(yòng)電器(qì)如(rú)空(kōng)調(tiáo)，冰箱(xiāng)，風扇，洗衣機等(děng)感(gǎn)性負荷導 致功率(shuài)因數(shù)低(dī)於(yú)0.8,農村(cūn)用戶終端配(pèi)電(diàn)低(dī)壓無功補償嚴重不(bù)足。
        該居住區變壓(yā)器(qì)容(róng)量為1000 kVA,按變壓器(qì)容(róng)量(liáng)的(dí)50百(bǎi)分之(zhī)配(pèi)置無(wú)功(gōng)補(bǔ)償容(róng)量(liáng)為500 kvar。因居民區大(dà) 都為(wéi)照明，冰(bīng)箱，空(kōng)調，洗(xǐ)衣機等單相(xiāng)設備，選用(yòng)HT-8C係列智能集成(chéng)電容(róng)器，采用共補與(yǔ)分補的混(hùn)合補償 方式(shì)，其(qí)中(zhōng)三相共補償容(róng)量占(zhān)60百(bǎi)分之(zhī)的總(zǒng)補償(cháng)量為300 kvar,分(fēn)相(xiāng)補(bǔ)償容量占(zhān)40百分(fēn)之(zhī)的(dí)總補(bǔ)償(cháng)量為(wéi)200 kvar。 三相(xiāng)共補償智(zhì)能集成電容(róng)器(qì)選(xuǎn)用5台(tái)電容容量(liáng)(30+30)kvar(每台有2組(zǔ)獨立投(tóu)切的電容器組(zǔ))，額定電(diàn)壓(yā) 450 V,A形接(jiē)綫；分(fēn)相補償(cháng)智能集(jí)成電容(róng)器可選10台(tái)，單(dān)台總電容(róng)容量20 kvar,其(qí)中(zhōng)每(měi)相(xiāng)容量為6.67 kvar,額(é)定電(diàn)壓250 V,Y形接綫，每相均(jūn)可(kě)單獨(dú)控(kòng)製(zhì)投(tóu)切。采用智(zhì)能(néng)集(jí)成電容器(qì)補(bǔ)償(cháng)後功率(shuài)因(yīn)數(shù)在(zài)0.92- 0.97之(zhī)間(jiān)，電壓控(kòng)製在±10百(bǎi)分之(zhī)之(zhī)內的(dí)範圍(wéi)，有效地改善了農(nóng)村(cūn)配電網低(dī)電壓(yā)的(dí)用(yòng)電(diàn)情(qíng)況(kuàng)。

4安(ān)科瑞AZC/AZCL智(zhì)能(néng)集成式電容(róng)器介(jiè)紹(shào)
4.1產品(pǐn)概(gài)述(shù)
        AZC/AZCL係列智(zhì)能電(diàn)容(róng)器是(shì)應(yīng)用(yòng)於0.4kV，50Hz低壓(yā)配電中(zhōng)用於節省能(néng)源，降(jiàng)低(dī)綫損，提高(gāo)功(gōng)率(shuài)因數(shù)和電能質量的新一代無(wú)功(gōng)補償(cháng)設備。它由智能測控(kòng)單元，晶(jīng)閘(zhá)管(guǎn)復合(hé)開(kāi)關電路，綫路(lù)保護單元(yuán)，兩台共補(bǔ)或一(yī)台(tái)分(fēn)補低(dī)壓(yā)電力電容(róng)器(qì)構(gòu)成(chéng)。可(kě)替代(dài)常(cháng)規(guī)由(yóu)熔(róng)絲，復合開關(guān)或(huò)機械式接觸(chù)器(qì)，熱繼(jì)電器(qì)，低壓電(diàn)力(lì)電容器，指示燈等(děng)散件(jiàn)在(zài)櫃(guì)內和櫃麵由導綫(xiàn)連接(jiē)而組(zǔ)成的(dí)自動(dòng)無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置。具有(yǒu)體積小，功耗低，維護方(fāng)便，使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)長(cháng)，可(kě)靠性高(gāo)的特點(diǎn)，適應(yīng)現代電網(wǎng)對無功補償(cháng)的高要求(qiú)。
        AZC/AZCL係列(liè)智能電容器采用定式(shì)LCD液(yè)晶顯(xiǎn)示器，可顯示三(sān)相(xiāng)母綫(xiàn)電壓，三(sān)相(xiāng)母(mǔ)綫電(diàn)流，三相(xiāng)功率因數(shù)，頻率，電容器路(lù)數及投切狀態(tài)，有(yǒu)功(gōng)功率，無(wú)功(gōng)功率，諧波電壓(yā)總畸變(biàn)率，電(diàn)容器溫(wēn)度等(děng)。通(tōng)過內(nèi)部晶(jīng)閘(zhá)管復合開關電(diàn)路(lù)，自(zì)動(dòng)尋(xún)找(zhǎo)投(tóu)入（切除）點，實(shí)現過零(líng)投切(qiē)，具有(yǒu)過壓保(bǎo)護(hù)，缺(quē)相保(bǎo)護，過諧保護(hù)，過(guò)溫(wēn)保(bǎo)護(hù)等保護功能。
4.2產(chǎn)品選型(xíng)
        AZC係(xì)列智(zhì)能(néng)電容器選型
：

 AZCL係(xì)列(liè)智(zhì)能電(diàn)容器(qì)選型
：

4.3產(chǎn)品實物展示(shì)

AZC係列智能電容模(mó)AZCL係列智能電容模塊

安科(kē)瑞(ruì)無功補償裝置(zhì)智(zhì)能電容方案(àn)

5結(jié)束語(yǔ)
        智能集成(chéng)電容(róng)器采用了(liǎo)檢測，電力電子(zǐ)，過(guò)零投切，計算(suàn)機(jī)和(hé)網絡通(tōng)信(xìn)等(děng)技術，具有*的測(cè)量，計(jì)算， 分析，控(kòng)製，顯示(shì)，保(bǎo)護(hù)等(děng)功(gōng)能⑹，多台智(zhì)能(néng)電力電(diàn)容器(qì)聯機(jī)工(gōng)作時，通(tōng)過(guò)通(tōng)信方(fāng)式有機(jī)結(jié)合成(chéng)一個整(zhěng)體，故 障時互不幹(gān)擾。實(shí)踐證(zhèng)明，智能(néng)電力(lì)電容器解(jiě)決了農(nóng)村(cūn)配電(diàn)網因無功造成低電(diàn)壓的(dí)問題，保證(zhèng)了居住區(qū)的(dí) 電壓質(zhì)量(liáng)，設(shè)備(bèi)運行(háng)穩定可(kě)靠(kào)，補償效果好(hǎo)，維護方(fāng)便，使(shǐ)用壽命長，節(jié)能環(huán)保，適(shì)合大力推(tuī)廣應用(yòng)。

參考文獻
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