延時投切方式即俗稱的"靜態(tài)"補償方式。延時投切的目的在于防止過于頻繁的動作使電容器造成損壞,更重要的是防備電容不停的投切導致供電系統(tǒng)振蕩,這是很危險的。
延時投切方式用于控制電容器投切的器件可以是投切電容器專用接觸器、復合開關或者同步開關(又名選相開關)。
投切電容器專用接觸器有一組輔助接點串聯(lián)電阻后與主接點并聯(lián)。在投入過程中輔助接點先閉合,與輔助接點串聯(lián)的電阻使電容器預充電,然后主接點再閉合,于是就限制了電容器投入時的涌流。
復合開關就是將晶閘管與繼電器接點并聯(lián)使用,但是復合開關既使用晶閘管又使用繼電器,于是結構就變得比較復雜,成本也比較高,并且由于晶閘管對過流、過壓及對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。在實際應用中,復合開關故障多半是由晶閘管損壞所引起的
同步開關是近年來最新發(fā)展的技術,顧名思義,就是使機械開關的接點準確地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關就是要在接點兩端電壓為零的時刻閉合,從而實現(xiàn)電容器的無涌流投入,在電流為零的時刻斷開,從而實現(xiàn)開關接點的無電弧分斷。由于同步開關省略了晶閘管,因此不僅成本降低,而且可靠性提高。同步開關是傳統(tǒng)機械開關與現(xiàn)代電子技術完美結合的產物,使機械開關在具有獨特技術性能的同時,其高可靠性以及低損耗的特點得以充分顯示出來。
當電網的負荷呈感性時,如電動機、電焊機等負載,這時電網的電流滯帶后電壓一個角度,當負荷呈容性時,如過補償狀態(tài),這時電網的電流超前于電壓的一個角度,功率因數(shù)超前或滯后是指電流與電壓的相位關系。通過補償裝置的控制器檢測供電系統(tǒng)的物理量,來決定電容器的投切,這個物理量可以是功率因數(shù)或無功電流或無功功率。
下面就功率因數(shù)型舉例說明。當這個物理量滿足要求時,如cosΦ超前且>0.98,滯后且>0.95,在這個范圍內,此時控制器沒有控制信號發(fā)出,這時已投入的電容器組不退出,沒投入的電容器組也不投入。當檢測到cosΦ不滿足要求時,如cosΦ滯后且<0.95,那么將一組電容器投入,并繼續(xù)監(jiān)測cosΦ如還不滿足要求,控制器則延時一段時間(延時時間可整定),再投入一組電容器,直到全部投入為止。當檢測到超前信號如cosΦ<0.98,即呈容性載荷時,那么控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是:先投入的那組電容器組在切除時就要先切除。如果把延時時間整定為300s,而這套補償裝置有十路電容器組,那么全部投入的時間就為50分鐘,切除也這樣。在這段時間內無功損失補只能是逐步到位。如果將延時時間整定的很短,或沒有設定延時時間,就可能會出現(xiàn)這樣的情況。當控制器監(jiān)測到cosΦ〈0.95,迅速將電容器組逐一投入,而在投入期間,此時電網可能已是容性負載即過補償了,控制器則控制電容器組逐一切除,周而復始,形成震蕩,導致系統(tǒng)崩潰。是否能形成振蕩與負載的性質有密切關系,所以說這個參數(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場情況整定,要在保證系統(tǒng)安全的情況下,再考慮補償效果。