摘(zhāi)要：該(gāi)文(wén)通過智能(néng)集成電力電容器(qì)研發背景的(dí)說明，介紹(shào)該(gāi)產(chǎn)品基於數(shù)字(zì)信號(hào)處理(lǐ)器(qì)（DSP）和單(dān)片機(jī)相結(jié)合的雙(shuāng)CPU技術智能無功補(bǔ)償(cháng)技(jì)術(shù)，集(jí)成復(fù)合開關的過零(líng)投切與計(jì)算機(jī)智能網絡模塊(kuài)技(jì)術，實(shí)現(xiàn)了現代(dài)配電網(wǎng)對(duì)無功(gōng)補償節能，過零(líng)投(tóu)切，智能網絡(luò)的(dí)要(yào)求。

關(guān)鍵詞(cí)：智(zhì)能(néng)集(jí)成電容器(qì)；過零(líng)投切(qiē)

配電網(wǎng)麵(miàn)積廣，用戶(hù)多(duō)樣(yàng)，負荷復雜，配電網無(wú)功補償(cháng)不足，無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置故障(zhàng)率(shuài)高(gāo)，不(bù)易(yì)維護，有(yǒu)功損耗大，投切湧流(liú)大。加(jiā)強和(hé)改善配電網的(dí)無(wú)功(gōng)補償狀況對於減(jiǎn)少損耗，提高電壓質量(liáng)具有(yǒu)非(fēi)常重(zhòng)要(yào)的(dí)意義。

1 智(zhì)能集(jí)成電(diàn)力電容器(qì)的研(yán)製(zhì)理念

隨著微(wēi)電(diàn)子技(jì)術，數(shù)字控製(zhì)技術(shù)，通信與網絡技術的高(gāo)速(sù)發展和(hé)廣泛應用(yòng)，電(diàn)器(qì)向緊湊(còu)型，模(mó)塊化，組合化(huà)型式發展(zhǎn)。智(zhì)能化，集(jí)成化，網絡化(huà)，節(jié)能(néng)環保成為智能(néng)電(diàn)器(qì)發(fā)展的主(zhǔ)流。智能集(jí)成電力電容器正(zhèng)是在智(zhì)能(néng)電(diàn)器(qì)總(zǒng)體發展(zhǎn)框(kuàng)架(jià)上開發出(chū)來的全(quán)新(xīn)的(dí)低壓無(wú)功補償裝置(zhì)。它(tā)由(yóu)智能測控(kòng)模塊(kuài) ，晶閘管(guǎn)復(fù)合(hé)開關模塊，綫(xiàn)路保(bǎo)護模塊及電(diàn)力電容(róng)器等(děng)組成(chéng)，替代(dài)原來由(yóu)智(zhì)能控製(zhì)器(qì)，熔(róng)絲(sī)，復(fù)合(hé)開關(guān)或機(jī)械式接觸器，熱繼電器，低壓(yā)電力電(diàn)容器(qì)，指(zhǐ)示(shì)燈等散件在櫃內(nèi)和櫃麵由導綫連(lián)接而組(zǔ)成(chéng)的成套(tào)自(zì)動無功補償(cháng)裝(zhuāng)置。改變了傳(chuán)統無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置(zhì)落後的(dí)控製器(qì)技(jì)術和落(là)後(hòu)的機(jī)械(xiè)式接(jiē)觸器(qì)，以(yǐ)及機(jī)電(diàn)一體(tǐ)化開關(guān)作為(wéi)投(tóu)切(qiē)電容(róng)器的投切(qiē)技(jì)術，改變(biàn)了(liǎo)傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置體積龐大和笨重(zhòng)的(dí)結構模(mó)式，從(cóng)而使(shǐ)新一代(dài)低壓無(wú)功補償(cháng)設(shè)備(bèi)具有(yǒu)補償效果好(hǎo)，功(gōng)率損(sǔn)耗低，體(tǐ)積小(xiǎo)，節約(yuē)成本(běn)多，使(shǐ)用(yòng)靈(líng)活，維護方便，使用壽命長，可靠(kào)性(xìng)高的特點(diǎn)，適應現代電(diàn)網對無(wú)功(gōng)補(bǔ)償的(dí)高要求。

2 技術創(chuàng)新

智能(néng)集成(chéng)電力電(diàn)容(róng)的(dí)創新(xīn)點就在(zài)於采用了(liǎo)進口芯片(piàn)數字信號處(chǔ)理(lǐ)器(qì)（DSP），應用(yòng)雙看門(mén)狗技術，提(tí)出(chū)了(liǎo)智(zhì)能控製的可靠(kào)性。應(yīng)用了電子實時(shí)檢(jiǎn)測信(xìn)號反饋，無觸點光(guāng)電(diàn)觸發(fā)技術，晶閘管及(jí)磁保持繼電器(qì)復(fù)合開關技(jì)術，實(shí)現了等(děng)電壓投(tóu)切，實現(xiàn)真(zhēn)正(zhèng)“過零(líng)投(tóu)切”，投切湧流幾乎為零(líng)，免除了諧波注(zhù)入(rù)。采用了(liǎo)計(jì)算(suàn)機(jī)智(zhì)能網絡技(jì)術，使控製分散化(huà)，提高了可靠性。

2.1 過零投切(qiē)

由於智能(néng)集(jí)成電(diàn)力(lì)電容(róng)器(qì)具(jù)有目國內的“過(guò)零(líng)投切”功能(néng)，確(què)保(bǎo)電容投(tóu)切(qiē)過(guò)程中無湧(yǒng)流衝(chōng)擊，無操作過電壓，無(wú)電弧(hú)重燃(rán)，提(tí)高(gāo)控製的(dí)快(kuài)速(sù)性，同時(shí)延(yán)長電容器的(dí)使用壽命(mìng)。傳統的(dí)無功補(bǔ)償(cháng)裝置使(shǐ)用(yòng)交流接(jiē)觸器(qì)進(jìn)行投(tóu)切(qiē)，交(jiāo)流接(jiē)觸(chù)器在(zài)分斷電(diàn)容(róng)器(qì)時，會產生很(hěn)高的操(cāo)作(zuò)過(guò)電(diàn)壓，這是導致(zhì)電容器損(sǔn)壞的重(zhòng)要因(yīn)素(sù)。如(rú)圖(tú)1和(hé)圖(tú)2所示(shì)。

圖(tú)1 零投(tóu)切和非(fēi)零投切                       圖2 零投(tóu)切和(hé)非零投切(qiē)對電對電(diàn)容器(qì)失(shī)效率的(dí)影響                          對電(diàn)容(róng)器衰(shuāi)減率的影響(xiǎng)

采(cǎi)用過零投切(qiē)技術後，電(diàn)容器(qì)的使(shǐ)用(yòng)壽命延(yán)長了兩(liǎng)倍(bèi)以上(shàng)，由此帶(dài)來經(jīng)濟(jì)效益(yì)和社(shè)會效益(yì)無法(fǎ)估量(liáng)。

2.2 智(zhì)能網(wǎng)絡控(kòng)製(zhì)

由於(yú)每台(tái)電(diàn)容器都帶有(yǒu)智(zhì)能網(wǎng)絡(luò)模(mó)塊(kuài)，可以形成(chéng)主從(cóng)自動組(zǔ)合模式進行(háng)投切，相(xiāng)當於每台電(diàn)容(róng)器(qì)都(dū)能充(chōng)當(dāng)控製器(qì)，實(shí)現(xiàn)了高可靠性(xìng)。取消(xiāo)總(zǒng)控製(zhì)器，采(cǎi)用(yòng)分(fēn)散控製(zhì)模(mó)式(shì)，每(měi)組智能(néng)集成電力(lì)電(diàn)容器都有控製單元，使多(duō)組(zǔ)電容器的(dí)自動(dòng)投切擺脫了(liǎo)全部依靠一個(gè)控製器的情(qíng)況(kuàng)，杜絕(jué)因控製器故(gù)障導致整個(gè)係統(tǒng)癱(tān)癱的情(qíng)況(kuàng)。另外，多台智能集(jí)成(chéng)電(diàn)力電容器(qì)聯(lián)網(wǎng)使(shǐ)用時(shí)，會自動(dòng)生(shēng)成(chéng)一個網絡，其中地(dì)址碼小(xiǎo)的一個(gè)為主(zhǔ)機(jī)，其餘為從機，構(gòu)成低(dī)壓無(wú)功(gōng)自(zì)動(dòng)控(kòng)製係統(tǒng)；如(rú)果(guǒ)個(gè)別(bié)從(cóng)機出(chū)現(xiàn)故障，自動(dòng)退(tuì)出，不(bù)影響其(qí)餘從(cóng)機工作，如果(guǒ)主機故障，也(yě)要退(tuì)出(chū)，在其餘從(cóng)機中產(chǎn)生一個新(xīn)的(dí)主(zhǔ)機(jī)，組成(chéng)一個(gè)新(xīn)的係統。容量相同的電(diàn)容器按(àn)循(xún)環投(tóu)切原(yuán)則(zé)，容(róng)量不同的(dí)電(diàn)容器按適補(bǔ)原(yuán)則投(tóu)切(qiē)。並且(qiě)具有(yǒu)485通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)，可(kě)以(yǐ)接入後(hòu)台計算機，進(jìn)行配電(diàn)綜合(hé)管理(lǐ)。總(zǒng)之，該產(chǎn)品采用(yòng)智(zhì)能(néng)網(wǎng)絡(luò)技(jì)術(shù)，大大提(tí)高了運(yùn)行可靠性(xìng)及(jí)電(diàn)容的足量(liáng)投(tóu)入，相(xiāng)當(dāng)於延長了(liǎo)補償裝置(zhì)的(dí)壽(shòu)命。采用相(xiāng)同(tóng)容(róng)量的無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置(zhì)，盡(jìn)管智(zhì)能(néng)集成電力(lì)電(diàn)容器(qì)的價格比相(xiāng)同容量的(dí)傳(chuán)統電(diàn)容器要(yào)高些(xiē)，但(dàn)與整體的無功補(bǔ)償(cháng)裝置相比(bǐ)及整個(gè)壽(shòu)命(mìng)周期相比，智(zhì)能(néng)集(jí)成電(diàn)容器的成(chéng)本(běn)則(zé)較(jiào)便(biàn)宜。

2.3 智能補償

其智(zhì)能全(quán)自動(dòng)組(zǔ)合的(dí)控(kòng)製模式，可(kě)以(yǐ)以無功功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數，無(wú)功電(diàn)壓(yā)等(děng)多種(zhǒng)參(cān)數做為(wéi)控(kòng)製(zhì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)補償組(zǔ)合。混(hùn)合補(bǔ)償是(shì)補償(cháng)效(xiào)果佳(jiā)化(huà)的模(mó)式(shì)，智(zhì)能集(jí)成電力(lì)電(diàn)容(róng)器能夠簡(jiǎn)單和高可靠(kào)性地(dì)實現(xiàn)分相(xiāng)補償，混(hùn)合補(bǔ)償(cháng)等復雜的佳效果(guǒ)的補(bǔ)償要求。

3 性(xìng)能(néng)

3.1 節能*

智(zhì)能集成(chéng)電力(lì)電容器(qì)采用了磁(cí)保持繼電器，電(diàn)路接通後，磁(cí)保持(chí)繼(jì)電(diàn)器(qì)內(nèi)，銜(xián)鐵由(yóu)永(yǒng)磁體(tǐ)吸(xī)持(chí)。常規補償裝(zhuāng)置(zhì)接(jiē)通(tōng)補償(cháng)電路需要交流接觸(chù)器(qì)，交流接觸(chù)器觸(chù)點需要電磁綫圈保(bǎo)持，每(měi)隻(zhī)交(jiāo)流(liú)接觸(chù)器（按CJ19繼(jì)電器吸持(chí)容(róng)量(liáng)計(jì)算）功率為15 W，每一路(lù)可接(jiē)通15 kvar的電容(róng)器。采用智(zhì)能(néng)集成電(diàn)力(lì)電(diàn)容(róng)器每千(qiān)乏就(jiù)比(bǐ)傳(chuán)統無功補(bǔ)償(cháng)裝置減少(shǎo)損耗(hào)1 W功率。另外(wài)智能集(jí)成(chéng)電力(lì)電(diàn)容器(qì)體積比其他自動補(bǔ)償裝置小(xiǎo)50%左右，因此(cǐ)減(jiǎn)少了(liǎo)大量的導(dǎo)綫，接點(diǎn)，器(qì)件

等(děng)電能損耗(hào)。

我國目在用(yòng)的配電(diàn)變壓器近500萬(wàn)台（數據(jù)來自(zì)中國(guó)國家電(diàn)力(lì)監(jiān)管委員(yuán)會），平均容量為(wéi)200 kVA，總容量近1000 GVA，無功補償按(àn)配(pèi)電變壓器平(píng)均(jūn)的1/3計算，現有(yǒu)配(pèi)電變(biàn)壓器需無功(gōng)補償容量330 Gvar。如果(guǒ)將現(xiàn)有傳(chuán)統(tǒng)配電變(biàn)壓(yā)器(qì)無功補償裝(zhuāng)置換成(chéng)智(zhì)能(néng)集成(chéng)電力電容器，按(àn)1 kvar節省(shěng)1 W功(gōng)率(shuài)算(suàn)（還(huán)不(bù)計減(jiǎn)少導綫，接點(diǎn)的電能損耗(hào)），則(zé)一年可節約(yuē)電能2891 GWh。可減少(shǎo)煤(méi)耗109.86萬t（供(gōng)電煤(méi)耗380g/KWh），減(jiǎn)少排(pái)放CO2氣體(tǐ)2.86×106 t。減(jiǎn)少SO2氣(qì)體排(pái)放5.7×104t，NO2氣(qì)體排放(fàng)3.36×104t。

3.2 智能化

智能化(huà)程度(dù)高(gāo)，投切(qiē)技術好(hǎo)，補償效果(guǒ)佳(jiā)。

3.3 壽(shòu)命延長

可靠(kào)性大(dà)幅(fú)提高(gāo)，壽(shòu)命(mìng)周(zhōu)期(qī)成倍(bèi)降(jiàng)低。

由(yóu)於(yú)應(yīng)用(yòng)了過零(líng)投(tóu)切技(jì)術和智能網(wǎng)絡組(zǔ)網控(kòng)製(zhì)技術，使(shǐ)其可靠性(xìng)大大(dà)提(tí)高，壽(shòu)命(mìng)期(qī)增長。另外(wài)，我(wǒ)們在(zài)產(chǎn)品的內部(bù)預(yù)置(zhì)了(liǎo)熱感應(yīng)探頭(tóu)，通過(guò)溫(wēn)度控(kòng)製模塊，使產品熱(rè)點不(bù)過熱，有(yǒu)效(xiào)延長了(liǎo)產品(pǐn)的熱(rè)老化(huà)壽(shòu)命。

3.4 體積大幅(fú)縮(suō)小(xiǎo)

智(zhì)能集成電力(lì)電(diàn)容(róng)器(qì)高(gāo)度(dù)集成，結(jié)構緊(jǐn)湊，重量輕。用(yòng)其組(zǔ)櫃(guì)，大(dà)容(róng)量(liáng)可(kě)達(dá)800 kvar，同(tóng)容量體積比其(qí)他自動(dòng)補償裝置減(jiǎn)少(shǎo)50%左右。特別是(shì)城市配電(diàn)間，土地和(hé)房產資(zī)源十分(fēn)緊張(zhāng)，對(duì)於630 kVA以(yǐ)上(shàng)的(dí)室(shì)內配(pèi)電間，原傳統(tǒng)無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝置要占用二個櫃體(tǐ)空間，采用(yòng)智能(néng)集(jí)成電力(lì)電容(róng)器(qì)組櫃，隻(zhī)需(xū)一(yī)個櫃就可(kě)滿足(zú)補(bǔ)償要(yào)求。

3.5 積木結構，接(jiē)綫(xiàn)簡(jiǎn)易，擴容方便(biàn)，維(wéi)護簡(jiǎn)單

智(zhì)能集成電力(lì)電容器實現(xiàn)了標(biāo)準化，模(mó)塊(kuài)化，取代了(liǎo)傳統的控製器，空氣開(kāi)關(guān)，交(jiāo)流接(jiē)觸(chù)器，熱繼電器，電(diàn)容(róng)器，將其合(hé)為(wéi)一(yī)個整體，組(zǔ)屏(píng)安裝的時候采用積(jī)木堆積方(fāng)式(shì)。多(duō)台電容器組屏(píng)安(ān)裝，生(shēng)產工時(shí)比(bǐ)傳(chuán)統(tǒng)模式減(jiǎn)少60％以(yǐ)上，同時減(jiǎn)少80％連接(jiē)綫，減(jiǎn)少80％的接點，櫃內(nèi)簡(jiǎn)潔(jié)，在(zài)使用現(xiàn)場快速組裝。產品體積小，接(jiē)綫(xiàn)簡單(dān)，隨著電力負荷(hé)的(dí)增(zēng)加(jiā)，可(kě)以隨(suí)時增(zēng)加(jiā)電(diàn)容器(qì)的數量(liáng)，改變(biàn)了常規模(mó)式因(yīn)接綫(xiàn)復雜(zá)，一成不(bù)變的(dí)局限性(xìng)。產品(pǐn)本身高(gāo)智(zhì)能化，安裝非(fēi)常(cháng)簡單，維護(hù)方(fāng)便。若(ruò)發(fā)現產品麵板上故(gù)障指示燈亮，隻(zhī)要拆下(xià)故(gù)障(zhàng)電容器(qì)，用(yòng)新的(dí)換(huàn)上(shàng)，如同(tóng)換電(diàn)池一(yī)樣方(fāng)便。

4安科(kē)瑞AZC/AZCL智能集成式(shì)電(diàn)容器(qì)介紹

4.1產(chǎn)品(pǐn)概述

AZC/AZCL係列智(zhì)能電容器是應用於(yú)0.4kV，50Hz低壓配電(diàn)中用於(yú)節(jié)省能(néng)源，降(jiàng)低(dī)綫損，提高功(gōng)率因(yīn)數(shù)和電(diàn)能(néng)質量的(dí)新一代無功補償(cháng)設備。它(tā)由(yóu)智能(néng)測控單元，晶閘(zhá)管復合開(kāi)關(guān)電(diàn)路，綫路(lù)保(bǎo)護單元，兩台共補或(huò)一(yī)台(tái)分補低壓電力電容(róng)器(qì)構(gòu)成(chéng)。可替代(dài)常規(guī)由熔絲，復(fù)合(hé)開(kāi)關或機械式(shì)接(jiē)觸器(qì)，熱(rè)繼電(diàn)器，低(dī)壓電力(lì)電容器(qì)，指示燈(dēng)等(děng)散件在櫃內和櫃(guì)麵由導綫連接而(ér)組(zǔ)成的自動無(wú)功補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)。具有(yǒu)體積(jī)小，功耗低(dī)，維(wéi)護方(fāng)便，使(shǐ)用壽(shòu)命長，可(kě)靠性高的特點，適(shì)應現(xiàn)代(dài)電(diàn)網(wǎng)對無功補償(cháng)的(dí)高(gāo)要求(qiú)。

AZC/AZCL係列(liè)智能電容(róng)器(qì)采用定(dìng)式(shì)LCD液晶(jīng)顯示(shì)器(qì)，可(kě)顯示(shì)三相母(mǔ)綫電(diàn)壓(yā)，三相母(mǔ)綫電流，三相功率因數，頻率，電容(róng)器(qì)路數及投切(qiē)狀(zhuàng)態，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功率，諧波電(diàn)壓總(zǒng)畸(jī)變(biàn)率，電(diàn)容(róng)器溫度等。通過(guò)內部(bù)晶閘管(guǎn)復(fù)合(hé)開(kāi)關電(diàn)路(lù)，自動(dòng)尋找投入(rù)（切除）點(diǎn)，實(shí)現過零(líng)投切，具有過(guò)壓保護(hù)，缺(quē)相(xiāng)保護，過諧保護，過溫(wēn)保(bǎo)護等(děng)保護功能(néng)。

4.2產品(pǐn)選型

AZC係列智(zhì)能電容(róng)器選型(xíng)：

AZCL係列(liè)智(zhì)能電容器(qì)選型：

4.3產(chǎn)品(pǐn)實(shí)物(wù)展示

AZC係列(liè)智(zhì)能電(diàn)容(róng)模(mó)AZCL係(xì)列智(zhì)能電(diàn)容模塊(kuài)

安(ān)科(kē)瑞無功補償裝置智能(néng)電容方(fāng)案(àn)

5 應用意(yì)義(yì)與景

新的(dí)《節能(néng)法》在(zài)法律(lǜ)層麵將(jiāng)節約(yuē)資源確(què)定(dìng)為(wéi)我(wǒ)國(guó)的基(jī)本(běn)國策(cè)，節(jié)能也已(yǐ)成(chéng)全(quán)社(shè)會的共(gòng)同責任。電(diàn)容的(dí)“過零投(tóu)切”技術也(yě)已成為(wéi)對新(xīn)一代無(wú)功補償裝(zhuāng)置的先(xiān)進(jìn)技(jì)術要求在(zài)多個地區的(dí)招(zhāo)投標中(zhōng)都已(yǐ)列(liè)明“過(guò)零投切要(yào)求”，大(dà)麵積推廣已(yǐ)勢(shì)在必(bì)行(háng)。該產品是電力(lì)係(xì)統新一代的(dí)節(jié)能產品，是替代常(cháng)規的傳(chuán)統無功補償產(chǎn)品的(dí)新換(huàn)代產品(pǐn)。智(zhì)能集成(chéng)電(diàn)力(lì)電(diàn)容器具(jù)有節(jié)能，小型化，性能越(yuè)，成本(běn)低(dī)等勢，是(shì)新一代智能電(diàn)器的好(hǎo)產品，無功(gōng)補償的(dí)理想設(shè)備(bèi)。它節約能(néng)源(yuán)和節(jié)約空間資源的突出點將(jiāng)為建設(shè)和諧(xié)社會(huì)做(zuò)出(chū)重大(dà)貢獻(xiàn)。

參(cān)考文獻(xiàn)

[1] 陸(lù)保鬆. 城區(qū)低壓(yā)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償[ J ] . 中(zhōng)國電(diàn)力(lì),1996,29(3):54～57.

[2]王瑜，趙(zhào)建網，王(wáng)和忠(zhōng)，季(jì)小龍. 智能集(jí)成電力電容器

[3]安科(kē)瑞(ruì)企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應用(yòng)手冊.2019版