无功补偿控制器的组成及原理

在特种变压器供电中，功率因数是影响电费的一个重要指标。如果功率因数过低或过高，将强制调整电费，这意味着罚款。一般来说，过补偿的情况很少，多为欠补偿。为了消除不必要的无功惩罚，电容器补偿成为一种重要的干预措施。

这里不介绍电容补偿的原理。总之，电力电容器的投切可以调节功率因数，避免被罚款。无功补偿控制器是电容器投切的重要组成部分。

无功补偿控制器由以下部分组成：单片机、信号采集模块、开关控制模块、人机界面（按钮、显示屏）、存储模块、通信模块、时钟模块和电源模块。

工作流程：系统的电流、电压信号通过信号采集处理模块传输到单片机，单片机通过计算、比较定值向投切控制模块发出指令，然后通过投切机构投切电容器。

切换逻辑：采样-计算功率因数-计算无功功率-计算目标功率因数-计算无功不足-无闭锁-无告警信息-选择切换容量-发出切换指令-完成切换动作。

需要注意的是，无功补偿控制器标准（JB/T9663-2013低压无功自动补偿控制器）规定电容控制器的最小正确动作电流Ismin为0.2A，变压器的二次值为5A，也就是说一次负载电流只有达到采样变压器额定电流的4%才能正常工作。现实中很多厂家一般会把灵敏度控制在0.1A，所以控制器正常工作的电流是变压器2额定值的2%。

为了防止投切振荡，新型无功补偿控制器往往利用无功功率来判断电容器的投切。根据功率因数与目标功率因数之差计算无功缺额，通过模糊控制选择容量最合适的电容器组。即当系统确定需要投入10kvar时，满足要求，但电容器组的最小容量为20kvar。如果一组投入运行，功率因数将超过截止阈值，此时控制器选择不投入运行。当无功缺额为25kvar，且以下电容器组有40kvar、30kvar、20kvar时，控制器会发出投入20kvar的指令。因此，采用模糊控制模式控制器时，电容器应分阶段布置，通过分容实现精确补偿。

锁死和报警的问题需要说明。闭锁是指自检异常或出现过压、欠流、过谐波等情况时。，控制器锁定输入功能并逐步切断输入电容。因此，当切换异常时，首先要检查的是告警信息。一般电容控制器的人机界面会有告警信息的指示，然后检查设定的定值是否正确。一般当电流过小，低于电容控制器的灵敏度时，电容控制器不能正常工作，即使欠电流保护不投入运行；当出现过电压、过谐波时，电容器不能投入使用，需要检查定值和接线。