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1、功率因数自动补偿控制器工作原理功率因数自动补偿控制器工作原理功率因数自动补偿器是提高电网系统中功率因数的全自动化电子装置，通过它的调节作 用.使电网中的无功消耗降到最小,达到充分利用电能、节约用电的冃的。我站使用旳K4- 1 C型控制器，是通过检测系统中的负荷的功率因数自动投、切补偿电容器使系统功 率因数在规定的范围内运行。检测功率因数投、切法的思想是，当一个系统功率因数下降至低于下限整定值时投入补偿电 容器，当功率因数超过上限整定值时切除补偿电容器。图一说明此控制方式的原理.閤中O A为功率因数下限整定值COSjA线,0B为功率因数上眼整定值COSj B线，假设 负荷线沿GD直线增加，其功率
2、因数为COSj ,当负荷增至临界调节功率点Ml时,电客器 C1投入，这时补偿的无功功率为M1K1,视在功率为OKI ,使功率因数在OA、OB两直线 限定的范围内。若负荷继续增至M2点时，电容器C 2又投入运行，又将功率因数控制在规 定的范围内,负荷若再增至M3点时,电容器C3投入，使功率因数维持在规定的范围内.当 负荷减少时，如由K3点减少至N1点时，电容器C1被切除，负荷若减少到N2点时，电 容器C2又被切除，当负荷减少至临界调节功率线左面时，电容器被全部切除。这里临界 调节线的位置取决于最小补偿电容器组的容宣.负荷的性质以&所规定的功率因数的调节 范围。图二为自动补偿控制器原理图.图中按虚
3、线將控制器分成:、测量部分;、直流放大卸分;、执行部分;、电源卸分。工作如下: 先将交流电压与电流间的相位差，转换成直流电压信号，再将直流信号放大驱动执行部分 动作，投入或切除木唯电容器。测量部分的交流信号取自电网系统中母线A、C相线电压UAC和E相电流iB,由閤三知三 相交流系统中，当B相电流iB与B相电压同相，即COSj =1时，相电流iE与线电 压 AC相差为p/2,当iB超前或滞后UB时，iB、uAc相位差就会小于或大于p门，为 了测出这种相位关系的变化，测量部分采用半波相敏差分放大线路，u 1、u2分别反映交 流侧uAC及iB相位的两个交流电压值。由图卸，只有当u2处于负半周时Tl、
4、T2的发射 结正向懾置，才有可能导通。根据U1的极性冻定是否产生集电极电流il、i2图四、图 五、图六是反映u与U2的相位关系与检测回路中Tl、T 2集电极电流流通的情况。因 四为ul、u2同相在一周内只有T1导逋，由于发射极与集电极所加的电压ills ii2的平均值 最大，集电极电流il最丈而T2不会导通，故一周内a、b间的亘流输出电压Ua b =i 1 R1 & g t ;0并为最大。图五为ul超前.u2相位p 2由图可见，在0p/2时，u 1处于正 半周 112处干负半周，T2发射结正向偏雪而导通，集电极电流i2经过二极管D 2流达电 阻R2,在3pf22p期间，u u 2均处于负半周，
5、T1发射结正向懾置导通，集电极 电流订经二极管D1流过电阻R1,这样在一个周期内T2均导通p n,而且导通期间 两只三极管基极电压和集电极电压平均值相同，故il=i2,选择R1=R2,则此时在一周 内直流输出电压Uab= i 1R 1 i2R2 = o.图六为ul与口2相差小于pf2,显而易见，T2 导通时间比T1导遇时间短，此时一周内I JL平均值大于I 2平均值，故U3b=IlRli2 R2>0,此时Uab小干ul与u 2同相位时的直流输出值，如果ul与u2相位差大于P /2 时，同样可得Uab-ilR 1 12R2AC与电流i B的相位差使相敏放大线路输出不同的直流 电压去控制克流
6、放大部分，在Uab b经D4、R4加到T3-. T5的发射结，再由13、放 大后驱动继电器JL动作，反之UBb>； 0时,Uab经D 3、R3加到T4、T6发射结，由 T4、T6放大后驱动丁2动作.当J1动作后，：ML常闭触戌打开,C5经R了由负电源充电，使 T7基极电位不断下降，经过一段时问（延时）后T7、T9导通,继电器J3动作，使第一组电 容器投入系统运行，同时控制第二组电容器投入的J 3的常闭触点打开，第二组开始延时，功率因数自动补偿控制器工作原理如果第一组电容器投入系统运行后系统功率因数仍达不到要求，测1：回路的亘流谕岀Uab 仍小于零,那么第二组的延时结束后，继电器J 5动作,将第二组电容器投入运行;反之若U a b大于零，则T4、T6导通J2动作，经过延时后J4动作，将第一组电容器从系统中切除， 如U心仍大于零，则又经过延时后，切除第二组电容器，从而达到自动调控系统功率因数 的效果.# /2
