智能電容補償控制器設(shè)計

　　引言

　　目前,愈來愈多的工礦企業(yè)用異步電動機作為動力源來拖動生產(chǎn)設(shè)備，在多數(shù)工礦企業(yè)所消耗的電能中，異步電動機約占70%。但是由于許多企業(yè)電動機負載率較低,造成了供電系統(tǒng)功率因數(shù)偏低、無功功率增加、浪費電能的情況。為滿足供電部門提出的用電效率指標，企業(yè)多采用對供電系統(tǒng)進行無功功率電容補償?shù)姆绞接枰越鉀Q。而隨著電氣技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，無功功率電容補償技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。無功功率電容補償技術(shù)主要有以下優(yōu)點：

　　降低配電線路無功電能的輸送，可以減少配電線路上的電能損耗;

　　挖掘設(shè)備的潛力，提高設(shè)備的出力，充分提高設(shè)備的利用率;

　　補償感性無功功率，提高功率因數(shù)，節(jié)約電能，減少電費開支;

　　提高電壓，改善電網(wǎng)質(zhì)量。

　　本文設(shè)計的項目就是應(yīng)用于380V三相電源的無功電容補償?shù)目刂破鳎刂破鲬?yīng)具有手動和自動兩種操作模式，并且可以進行三相共補和三相分補?？蓱?yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，控制器具有較強抗電磁干擾能力和高可靠性、高穩(wěn)定性?？刂破骺蓪崿F(xiàn)實時監(jiān)測;電網(wǎng)狀態(tài)控制電容器組輸出;通過外部通信接口進行參數(shù)設(shè)置;COS 設(shè)定在0.8~0.99范圍內(nèi)可調(diào)。

　　此次這個項目與市場上其它產(chǎn)品相比有以下主要優(yōu)勢：

　　1. 成本低。市場上其它采有DSP或高速32位單片機的產(chǎn)品，價格大都在幾千元以上，而實際上在電容補償器工作中，并不一定要實時進行采樣和控制，所以用8位的通用單片機配以硬件濾波即可勝任。

　　2. 多種模式。可以通過通訊端口對其內(nèi)部的參數(shù)進行設(shè)定，這樣它就可以與多種電容配合使用，并可以根據(jù)實際的現(xiàn)場情況進行標定;可以選擇三相共補和三相分補，這樣對于那些三相不平衡的電路非常實用;可選擇設(shè)定功率因數(shù)的自動補償模式，也可以設(shè)定為以電流為準的手動補償模式，這樣對于那些電流頻繁變化的電路可以更好的保護電器設(shè)備。

　　3. 標準的通訊。此次設(shè)計的這款補償控制器兼容多種通信協(xié)議，可以實現(xiàn)與多種PLC的通訊，所以對于那些大型成套設(shè)備，可以實現(xiàn)集中控制和管理，并且可以通過它對電網(wǎng)的電量參數(shù)進行監(jiān)控。

　　4. 繼電器輸出。通過繼電器輸出就可以兼容多種輸出，這樣電容控制器使用電容接觸器或可控硅都可以，電平使用24VDC或220VAC都可以，增加了控制器的使用范圍。

　　項目主要內(nèi)容和目標

　　為實現(xiàn)以上功能，對項目的設(shè)計內(nèi)容進行細分，以下是對項目設(shè)計內(nèi)容的細化。包括電網(wǎng)狀態(tài)的實時監(jiān)測;電容器組控制輸出;外部RS232、S485接口;系統(tǒng)具有故障報警和自動復位功能;可以在電壓諧波小于8%，電流諧波小于25%的情況下正常運行;具有自動、智能、手動三種控制方式;過補償檢測和報警;同組電容投切封鎖時間大于60S;參數(shù)可以靈活設(shè)置，如延時設(shè)定在5~99s范圍內(nèi)可調(diào);投入門限 大于1.1C并小于COS設(shè)定值;COS設(shè)定在0.9~0.99間可調(diào);輸出路數(shù)在 1~16間可調(diào);電流、電壓輸入比;設(shè)定參數(shù)保存;最近5次報警參數(shù)保存。