8、4、2、1码分组式低压电容无级无功补偿

龚学长

8、4、2、1码分组式低压电容无级无功补偿

龚 学 长

一、有功、无功、有功电量与无功电量的计算：

现有设计电源负荷测量为两表法，实用于电力系统负荷较大，三相负荷对称的系统中。其计算方法如下：

如图1所示，三相电源输出功率为：

　　有功电量与无功电量的计算同样用（1）、 （2）式，只是在时钟进位秒时，将（1）、（2）的计算结果进行有功电量与无功电量累加。例如计算有功为125kw，累加1800次（0.5h）后125×1800，这时的电度为125×1800/3600=62.5(度)。

二、电容器组运行时的容量计算：

因为电容器的额定电压为450V，电源电压为400V，所以每组电容器的运行容量与额定容量有一定的差别。各电容器组在额定电压400v时输出无功容量为：

表 1 400V时电容器组额定运行电流

　　J=Sx/10.08704633/K

例如Sx=70 K=0.9 时，J=7.7，取8级。

4、计算投入无功电容组数：

查看现投入级数，如此时已经投入2和4组，级数为6，应投入级数J=6+8=14级，组数为8、4、2组电容运行。

假如计算级数为负3级时，此时应投入级数为J=6-3=3级，应投入1、2组电容运行。

四、电源系统的频率计算：

由于电源频率的变化范围为49.5～50.5HZ之间。为了提高电流电压的测量精度，30个采样点应平均的分配在一个周期内，因此要测量电源系统的周期和频率。

电源系统的周期测量如下图。

　　下级机A/D板输入的电源电压UCab，一端输给A/D通道IN6，一边输给U1a电压跟随器，U1a输出给U1b+端，U1b将UCab输入的正弦波整形为矩形波，再输给PIO的输入接口D25。

计算机测量两个矩形波上升沿（或下降沿）之间的时间（误差至0.1微秒），便得到电源频率的周期。测控板将电源频率周期除以30，得到每一个点的采样中断时间周期。上级机将周期倒过来后，便得到电源的频率。这样使电流电压的测量精度提高约0.5%。

下面是几个标准点的电源周期和采样周期。

　　七、保护：

保护设置：空载闭锁、过压、低压、过电流、缺相、晶闸管保护与电容器损坏保护，过热保护。

空载闭锁保护：当电源负荷电流≤整定值与整时间时，切除电容器组，负荷电流为按下式计算：

　　过压保护：当电源电压大于整定值（1.2倍额定电压）和整定时间时，切除电容器组。

低压保护：当电源电压低于整定值（0.8倍额定电压）和整定时间时，切除电容器组。

过电流保护：当电容电流大于整定值（1.5倍投入电容器组额定电流）和整定时间时，切除电容器组。

缺相保护：当电源电压的某一相低于整定值和整定时间时，切除电容器组；

晶闸管保护：晶闸管保护设晶闸管短路、晶闸管开路（包括一相中的一只晶闸管开路）。

晶闸管短路保护：当某一组晶闸管在末投入下，该组中的某一相电容电压为交流电压且约等于电源电压时，时间大于整定时间时，表示该晶闸管短路，给出信号，如整定切除时可将电容器组切除运行。

两只晶闸管开路保护：当该组电容投入运行后，电容器组上的电压很低或没有电压，大于整定时间（≥0.5秒）时，表示该晶闸管开路，给出信号，如整定切除时可将电容器组切除运行。

一只晶闸管开路保护：当该组电容投入运行后，电容器组上的电压为直流电压，并大于整定时间（≥0.5秒）时，电压为正时表示该晶闸管负向管开路，反之为正向管开路。给出信号，如整定切除时可将电容器组切除运行。

电容器损坏保护：当运行电流大于投入电容器组数的额定运行电流（经实测电压修正）的25%时，并大于大于整定时间（≥0.6秒）时，给出信号，如整定切除时可将电容器组切除运行。

过热保护：过热保护为通风启动和保护切除运行两个方式。

当温度达到通风启动整定（40°）温度时，温度控制器自动启动通风电机；

监控装置通读取温度继电器的测量温度，当达到切除电容器组运行温度（65°）时，切除电容器组运行。

所有保护启动时就要记录电流、电压前20毫秒至保护动作后60毫的波形参数，及动作电流电压值。

所有保护均要满足继电特性要求，即在整定时间内的保护值均大于整定值，当某一采样周期低于整定值时，时间和保护动作要复“零”后，再重新判保护动作。

七、CPU利用率与程序流程示意图：

CPU利用率是指前置机（A/D板）和后置机的CPU在计算处理中占用程序时间的比例，要求小于40%。即前置机CPU在启动A/D、向上级机传送数据和接收命令等所占用CPU的时间要少于40%，同样后置机在接收前机数据，乘COS、SIN及COS、SIN的查表时间、数据转存和累加、故障判断等的时间要少于40%。也就是CPU要有充分的时间来处理其它中断程序，如测量电源频率周期的中断的服务程序、定时有功、无功及有功电量、无功电量、故障处理的计算中断程序。这样充分保证各参数采样是连续性的，不然造成采样20ms后，计算机在处理数据中，丢失一定点位的数据。