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无功补偿器的工作原理
发布时间:2015-8-31

采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投入一组电容器;若大于切除门限或发现功率因数为负时,则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间,重复比较与投切,直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中,若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限,则按组切除所有已投入的电容;当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时,则一次性切除所有已投入的电容,用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限,则停止投切动作,避免系统出现循环投切现象。
由于在三相供电中有不同接线方法,不同的接线方法对功率因数的算法也不一样,因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线,电压取自BC间的线电压,同时为减少现场接线的复杂度,我们在程序中对相位进行自动判别。
在三相供电中,我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc,A线电流为Ia
则有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120º),Uc=Usin(ωt+240º),
从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º)
若A线负载为纯阻性,则A线电流Ia与A线电压Ua同相,Ia超前Ubc的角度为90º;
若A线负载为感性,则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º-φ;
若A线负载为容性,则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º+φ
在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中,为了计算的方便,我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期,即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中,假设我们检测到Ia滞后太长了

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