低壓無功功率自動補償控制器 低壓無功功率自動補償控制器

低壓無功功率自動補償控制器采樣三相電源中一線電流（如A線）與另外兩線的電壓（如BC線）之間的相位差，通過一定的運算，得到當前電網的實時功率因數。此功率因數與設定的投入門限和切除門限比較，在整個投切延時時間內，若在投切門限以內，則不予動作；若小于投入門限，則另投入一組電容器；若大于切除門限或發現功率因數為負時，則切除一組已投入的電容器。再經過投切延時時間，重復比較與投切，直到當前的功率因數達到投切門限以內。在投切過程中，若發現檢測到的電壓大于設定的過壓保護門限，則按組切除所有已投入的電容；當檢測到的電壓超過設定的過壓保護門限的10%時，則一次性切除所有已投入的電容，用以保護電容器。在投切時若發現檢測到的電流小于欠電流封鎖門限，則停止投切動作，避免系統出現循環投切現象。

由于在三相供電中有不同接線方法，不同的接線方法對功率因數的算法也不一樣，因此我們規定ARC系列功率因數自動補償控制儀的電流取自三相供電中的A線，電壓取自BC間的線電壓，同時為減少現場接線的復雜度，我們在程序中對相位進行自動判別。在三相供電中，我們假設三相的相電壓分別為Ua、Ub、Uc，A線電流為Ia則有Ua=Usin(ωt)，Ub=Usin(ωt+120°)，Uc=Usin(ωt+240°)， 從而得到BC間的線電壓為Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90°)

若A線負載為純阻性，則A線電流Ia與A線電壓Ua同相，Ia超前Ubc的角度為90°；

若A線負載為感性，則A線電流Ia滯后A線電壓Ua角度為φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度為90°-φ；

若A線負載為容性，則A線電流Ia超前A線電壓Ua角度為φ（0°≤φ≤90°），Ia超前Ubc的角度為90°+φ

在我們的功率因數自動補償控制儀中，為了計算的方便，我們電流相位的采樣為電壓采樣的**個周期，即若沒有相位差Ia滯后Ua的角度為360°。在實際檢測中，假設我們檢測到Ia滯后Ubc的角度為α，根據以上的分析得知：

若180°<α<270°電路為容性負載，COSφ=COS(270°-α)

若α=270°，則電路為感性負載，COSφ=1

若270°<α<360°，則電路為感性負載COSφ=COS(α-270°)

為方便用戶接線，若用戶將電壓Ubc接成了Ucb，或將Ia的輸入接反，根據以上的推斷，我們同樣可得到：

若0°<α<90°，則電路為容性負載，COSφ=COS(90°-α)

若α=90°，則電路為感性負載，COSφ=1

若90°<α<180°，則電路為感性負載COSφ=COS(α-90°)

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