VPFC-16D智能无功补偿控制器动态三相补偿

1.概述：
 
VPFC型系列无功功率自动补偿控制器，分静态和动态二种补偿模式，以高速性能的微处理器为核心器件，分12种投切编码方案，用户可通过修改控制参数任意选择，控制参数一经修改*保存，掉电不丢失。采用基波功率因数和基波无功功率复合控制电容器组的投切，投切稳定无投切震荡，对电压谐波电流谐波干扰不敏感。特别适用于交流45Hz-65Hz、0.45KV以下，具有谐波源的电力系统无功功率补偿装置的自动调节，使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率，减少线损，改善供电的电压质量，从而提高了经济效益与社会效益。
 
2.功能特点
 
（1）以基波无功功率计算投切电容容量，可避免任何形式的投切震荡，并在有谐波的场合下能正确显示电网功率因数。
（2）功率因数测量精度高，显示范围宽。
（3）实时显示总功率因数（PF）与基波功率因数（DPF） 。
（4）实时显示电压畸变率电流畸变率。
（5）有12种编码输出方式供用户选择。
（6）较多12回路输出。
（7）人机界面友好操作方便。
（8）各种控制参数全数字可调直观使用方便。
（9）具有自动运行与手动运行两种工作方式。
（10）具有过电压和欠电压保护功能。
（11）具有电压谐波**标保护功能。
（12）具有掉电保护功能数据不丢失。
（13）电流信号输入阻抗低≤0.01Ω。
（14）具有通讯功能（MODBUS-RTURS485）。
（15）目标功率因数调节范围宽滞后0.70到**前0.70。
 
3.使用条件
 
（1）海拔高度不**2500米。
（2）环境温度-20℃+50℃。
（3）空气温度在40℃时不**过50%，20℃时不**过90%。
（4）周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。
（5）安装地点无剧烈震动。
 
4.技术参数
 
额定工作电压：220V、±10%
额定工作电流：5A
额定工作频率：45-65Hz
显示功率因数：滞后0.001-**前0.001
测量无功功率：0-9999Kvar
测量有功功率：0-9999KW
欠压保护值：AC300V或AC180V
输出触点容量：AC 220V 7A
灵敏度：20mA
显示方式：4位红色数码管
整机消耗功率：10VA
外型尺寸:122mm×122mm或144mm×144mm
开孔尺寸:113mm×113mm或138mm×138mm
安装方式：嵌入式安装倒齿附件固定或导轨安装
 
5.控制参数的调节范围
 
1）自动/手动运行：自动运行/手动运行
2）功率因数：0.70ind-0.70cap
3）投切延时时间：2-200秒
4）电容放电时间：0-480秒
5）过压：线400-500V（相230-265V）
6）畸变率：0.1-30.0%
7）CT变比：50-4000/5
8）C1容量：0.1-100.0Kvar
9）输出编码：P-01-12
10）输出回路：1-12回路
 
6.型号命名

 
7.关于输出编码的应用举例
 
  在这里输出编码的概念是指控制器输出电容器组投切控制信号的方式，而输出方式直接与电容器组容量的大小搭配方式有关。
     一般传统的控制器都只有一种编码方式即等容量（1：1：1...:1)循环投切，电网所要补偿的容性无功功率的数值往往是连续的不分等级的，受硬件条件的限制补偿装置提供的容性无功功率通常都是有限的几种等级数值，这是一对供需矛盾，这对矛盾在系统负载比较小时表现较为**，现举例说明如下：如用户有一只315KVA的变压器，补偿总容量为100Kvar,用20Kvar的的电容器组共5只，控制器采用市面上常用的JKG型控制器，此控制器的控制物理量是功率因数，目标功率因数投入门限是滞后0.92，切除门限是滞后0.99，在晚上的某时刻发现系统功率因数为滞后0.60，视在功率为12.5KVA，感性无功功率为10Kvar，控制器不停的进行投切动作。分析其原因是单组电容器的容量（20Kvar）远远大于系统所需补偿容量（10Kvar）所致，当控制器没有投入电容器组系统功率因数是0.6，根据JKG型控制器控制原理系统功率因数低于目标功率因数时控制器必须投入电容器组，当电容器组投入后多补偿了10Kvar的容性无功功率，使得补偿后的功率因数从感性的0.60变成了容性0.6，由于JKG型控制器的切除功率因数门限是滞后0.98，所以控制器又需切除刚投入的电容器组，这样就不停地来回重复动作，专业术语叫投切震荡，其弊端有两点：**频繁而无意义的投切动作大大缩短了电容器组和交流接触器的使用寿命，*二电力系统虽然安装了补偿装置却达不到预期的补偿效果。以上现象大部分用户都会遇上，不同的是情况有轻有重而已，这个问题是每个用户不可回避的问题，要解决以上问题我们认为只要做到三点即可：**控制器的投切物理量必须取无功功率；*二所有电容器组不能取等容量，应进行大小搭配；*三控制器应具有自动挑选合适电容器容量的能力。而VPFC型控制器就具备这三点。为了使您达到理想的补偿效果，请您选用天津威斯康“VSK”牌补偿系列产品，为您的补偿系统提供了稳定、可靠的保证。
      对于为了适合电网负载大小变化而进行电容器容量大小搭配的做法在这里被称为输出编码，既然是编码那么电容器容量的大小就不能随意给定，它应符合一定的规则，本控制器提供了11种电容容量比例大小搭配方案他们分别是：
               pr-1=>1:1:1:1:1...:1                           pr2-=>1:2:2:2:2...:2
               pr-3=>1:2:4:4:4...:4                           pr-4=>1:2:4:8:8...:8
               pr-5=>1:1:2:2:2...:2                           pr-6=>1:1:2:4:4...:4
               pr-7=>1:1:2:4:8...:8                           pr-8=>1:2:3:3:3...:3
               pr-9=>1:2:3:6:6...:6                           pr-10=>1:1:2:3:3...:3
               pr-11=>1:1:2:3:6...:6                         pr-12=>按顺序投切
我们用VPFC型控制器来解决上面例子的问题
      根据例电网参数的特点我们选pr-3编码方案，根据补偿总容量和pr-3编码方案的容量比例关系**回路取5kvar,*二回路取10kvar,*三回路取20kvar,*四回路取20kvar,*五回路取20kvar,*六回路取20kvar,共6只电容器组。当电网需要10kvar时控制器只要投入*二回路即可，当需要15kvar时只要投入***二回路即可，当需要20kvar时只要投入*三回路即可。投入容量的选择VPFC可自动完成。由于VPFC采用无功功率控制电容器组的投切，所以他没有投切震荡问题。
（1）输出编码的重要性
    输出编码的较大好处是通过不同容量电容器的组合能得到多种不同容量的输出，避免了非编码输出方式的欠补，过补、投切震荡等弊病。
（2）当补偿容量取75Kvar左右、输出回路取4回路、编码方式取Pr-1-4的电容容量组合种类：
Pr-1===>20:20:20:20(1:1:1:1)
Pr-2===>10:20:20:20(1:2:2:2)
Pr-3===>6:12:24:24(1:2:4:4)
Pr-4===>5:10:20:40(1:2:4:8)
Pr-1编码方式不同组合容量有：20、40、60、80共4种；
Pr-2编码方式不同组合容量有：10、20、30、40、50、60、70共7种；
Pr-3编码方式不同组合容量有：6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66共11种；
Pr-4编码方式不同组合容量有：5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75共15种。
    从以上结果可以看出Pr-4的组合方式较多，Pr-1的组合方式较少，从技术层面来说Pr-4是较好的补偿方案，但由于它使用的电容器规格较多所以这种反感会给元器件采购和售后服务带来一定的不便，所以用户应根据现场的需要、安装、采购、售后服务等综合因数选择适当的编码方式。
（3）名词解释：输出编码
在这里输出编码有两层含义：
a.定义电容器组之间容量的比例关系：
    VPFC以编号为C1的电容器容量为参考容量（C1容量由用户自定义），用户可根据选择的输出编码方式所定义的容量比例关系计算出其它电容器组容量值。如用户选择输出编码方式为Pr-3，输出回路选4，C1电容器容量选5.0Kvar，那么C1-C4电容器组的容量按照Pr-3所规定的比例关系应分别是5.0Kvar，10.0Kvar，20.0Kvar，20.0Kvar，其余的编码方式以此类推。
                                 表1
C1 C2 C3 C4 输出总容 
5.0Kvar 10.0Kvar 20.0Kvar 20.0Kvar   
1 0 0 0 5.0Kvar 
0 1 0 0 10.0Kvar 
1 1 0 0 15.0Kvar 
0 0 1 0 20.0Kvar 
1 0 1 0 25.0Kvar 
0 1 1 0 30.0Kvar 
1 1 1 0 35.0Kvar 
0 0 1 1 40.0Kvar 
1 0 1 1 45.0Kvar 
0 1 1 1 50.0Kvar 
1 1 1 1 55.0Kvar 

b.定义控制输出的控制方案：
为了说明问题我们用“1”表示电容器组处在的投入状态，用“0”表示电容器组处在切除状态，利用小节假定的控制参数如表1所示来说明编码输出控制过程。
 
8.关于静态与动态输出的特点
 
（1）静态控制输出为长开无源触点开关信号输出，单回路投切时间间隔大于5秒钟，与VCJR型电容接触器或交流接触器配套使用适用于负荷变化一般的电力系统。当触点闭合表示输出有效，当触点分开表示输出禁止。
（2）动态控制输出为有源直流电压信号输出，单回路投切时间小于或等于5秒钟，与VKCS型无触电调节器或VFK型复合开关配套使用，适用于负荷变化比较快的电力系统。
输出执行文件为达林顿开漏输出，如用户万用表的直流电压档测量其输出控制信号有无时必须接上负载，否则测量结果是不正确的。当输出直流电压为-10V到-16V时表示输出有效，当输出直流电压为0V时表示输出禁止。
 
9.VPFC投切原理
 
（1）当电容器组不能自动投入时用户应考虑以下条件是否成立：注以下条件都为必要条件，都必须满足。
a.系统功率因数值低于目标功率因数值。
b.报警指示灯不亮。
c.我们用P表示当前电网的有功功率，用Q表示当前电网的无功功率，cosФ表示目标功率因数，式1条件必须成立
                                        
 
（2）当电网功率因数**目标功率因数电容器组不能自动切除时用户应考虑以下条件是否满足：
我们同样用P表示当前电网的有功功率，用Q表示当前电网的无功功率，用cosФ表示目标功率因数1，式2条件必须成立
                                       
 
10.关于VPFC系列控制器
 
VPFC系列控制器是本公司在原JKL型控制器的基础上对软硬件进行全面升级而开发的，它增强了使用在谐波环境下的适应能力和用户使用的方便性、实用性和稳定性，新产品的推出受到各大电力系统及各大设计单位的欢迎，并积极推广使用。
“VSK”为本公司的注册商标，如您认可此产品，请您购买时*“VSK”商标，谨防假冒。