動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在汽車焊裝車間的應(yīng)用

1、補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間

      無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間，是補(bǔ)償裝置最重要的指標(biāo)之一，尤其在汽車工業(yè)的點(diǎn)焊機(jī)工況下，響應(yīng)時(shí)間的快慢直接影響到鋼板焊接質(zhì)量。

      ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間已經(jīng)中國(guó)國(guó)家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測(cè)試檢驗(yàn)（檢驗(yàn)報(bào)告編號(hào)為98電檢116—2）。補(bǔ)償裝置從網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、運(yùn)算（控制器部分）到電子開(kāi)關(guān)觸發(fā)可控硅模塊、直至投切電容器組實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，總的響應(yīng)時(shí)間≤20ms。

2、降低浪涌電流，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命

       電子開(kāi)關(guān)都要采用觸發(fā)單元觸發(fā)可控硅模塊，實(shí)現(xiàn)電容器組投入運(yùn)行。為防止和減小在電容器投入時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流（浪涌電流過(guò)大會(huì)影響電容器的壽命），電容器的投切過(guò)程是一個(gè)很重要的技術(shù)問(wèn)題。

       ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置采用了電流過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，電容器組投入時(shí)不產(chǎn)生浪涌電流，不會(huì)對(duì)電容器及電子開(kāi)關(guān)等器件造成損傷，延長(zhǎng)了電容器、可控硅模塊的使用壽命（十年以上）。

3. 解調(diào)電抗器和電容器

       根據(jù)國(guó)標(biāo)GB50227－95<<并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范>>5.5用于抑制涌流和抑制諧波的電抗器，當(dāng)并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)處的背景諧波為5次及以上時(shí)，電抗率宜采用4.5%~6%；當(dāng)并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)處的背景諧波為3次及以上時(shí)，電抗率宜采用12%……因?yàn)橐坏┌l(fā)生諧振，諧振電流將達(dá)到數(shù)百倍的電容器額定電流，足以損壞電容器，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)的崩潰。

       在常規(guī)有接點(diǎn)控制電容補(bǔ)償柜中，都沒(méi)有安裝7%的解調(diào)電抗器，電容器的使用壽命短甚至發(fā)生爆裂，與其都有一定的關(guān)系。近年來(lái)在歐美各國(guó)都十分重視這一問(wèn)題，我們所見(jiàn)到的國(guó)外無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，在電容器前都串接了該電抗器，諸如德國(guó)法蘭克公司、芬蘭諾基亞公司的產(chǎn)品。

       ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置平衡補(bǔ)償系統(tǒng)中電容器前串接了7%的解調(diào)電抗器，在不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)中電容器前串接了14%的解調(diào)電抗器，以防止電容器組與電網(wǎng)產(chǎn)生五次、三次諧波并聯(lián)諧振。

       ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置選用的電容器為充氣自愈式、耐電壓（端對(duì)端） 2.15倍額定電壓10秒 、耐電壓（端對(duì)殼） 6000Vac10秒 、電容誤差±5%、介質(zhì)損耗小于0.25W/Kvar、使用環(huán)境溫度最高55℃、使用壽命100000小時(shí)。

4、控制器功能范圍

        ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的控制器內(nèi)設(shè)三相網(wǎng)絡(luò)分析儀，測(cè)量包括諧波在內(nèi)的所有電網(wǎng)參數(shù)，并有獨(dú)特的自診斷和綜合的圖文報(bào)表功能，通過(guò)RS-485或RS－232通訊接口能與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊。使用戶對(duì)配電系統(tǒng)各種電力參數(shù)有全面的了解，可實(shí)時(shí)監(jiān)控焊裝車間生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況。

5、關(guān)于三相不平衡補(bǔ)償接線方式

       汽車工業(yè)點(diǎn)焊設(shè)備絕大多數(shù)是用380V電源，由二相供電（L1—L2、L2—L3或L3—L1）,通常三相負(fù)載的平衡問(wèn)題在工廠供電設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)考慮，把點(diǎn)焊機(jī)的供電布局接近平衡，避免因三相不平衡而出現(xiàn)零序電流，所以在這種情況下通常采用三相平衡就可以了。參看歐美幾個(gè)大汽車公司的有關(guān)資料，點(diǎn)焊機(jī)的供電不平衡度為20%以下時(shí)，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)功功率平衡補(bǔ)償無(wú)大礙，在不平衡度超過(guò)20%時(shí)，就應(yīng)該考慮選用不平衡補(bǔ)償。

      ELSPEC的三相不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)，補(bǔ)償電容器組額定電壓為440V，且電容器分為三組，每組分別連接L1-L2、L2-L3、L3-L1。當(dāng)點(diǎn)焊機(jī)一旦工作，控制器同步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)分析，分別確定連接L1-L2、L2-L3、L3-L1電源上的點(diǎn)焊機(jī)所需的無(wú)功功率，并與設(shè)定的目標(biāo)值比較，在小于20ms內(nèi)投切對(duì)應(yīng)在L1-L2、L2-L3、L3-L1上的不同容量的電容器組，從而及時(shí)補(bǔ)償無(wú)功功率。

ELSPEC動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的優(yōu)勢(shì)，最重要的是補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間和補(bǔ)償電容器的接線方式。

       國(guó)內(nèi)一些廠家宣稱補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間≤20ms，但經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)進(jìn)行的詳細(xì)測(cè)試，表明補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間均在60ms以上，當(dāng)需要投切大的電容器組時(shí)，其裝置響應(yīng)時(shí)間將更長(zhǎng)，不能滿足點(diǎn)焊機(jī)所需的無(wú)功功率補(bǔ)償要求。

       國(guó)內(nèi)有的廠家的三相不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)際為分相（單相）補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償電容器組額定電壓為230V，分別連接在L1-N、L2-N、L3-N。首先由于電容器運(yùn)行電壓低，電容量為相對(duì)相接法的1/3,選取單只數(shù)量增多，導(dǎo)致安裝困難、安全性降低；負(fù)荷點(diǎn)焊機(jī)分別連接的是L1-L2、L2-L3、L3-L1，由于補(bǔ)償時(shí)負(fù)荷不平衡，極易造成中性點(diǎn)電位偏移，致使某相電壓升高，某相電壓降低，此時(shí)電容器的容量發(fā)生變化，補(bǔ)償精度受到影響，尤其在出現(xiàn)嚴(yán)重不平衡時(shí)，電容器運(yùn)行極不安全，如出現(xiàn)某相過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，將使零線電流太大導(dǎo)致保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作，影響配電系統(tǒng)的安全可靠性。