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1.概述

VSK牌VPFC3-12D系列功率因數動態補償控制器繼承了VPFC-D系列的所有優點，動態補償輸出模式，以高速性能的微處理器為核心器件，同時將取樣信號改為3相取樣，即同時取3相電壓信號、3相電流信號。并提供6種分補+共補補償方案，12種投切編碼方案，用戶可通過修改控制參數任意選擇，控制參數一經修改永久保存，掉電不丟失。采用基波功率因數和基波無功功率復合控制電容器組的投切，投切穩定無投切震蕩，對電壓諧波電流諧波干擾不敏感，避免了在3相不平衡系統中出現的功率因數已補償到位而無功電度表轉速很快或反轉等現象。本新產品的推出，受到各大電力系統及各大設計單位的歡迎，并積極推廣使用。

2.功能特點

1、以3相基波無功功率計算投切電容器容量，可避免任何形式的投切震蕩，并在有諧波的場合下能正確顯示電網功率因數。

2、功率因數測量精度高，顯示范圍寬。

3、實時顯示總功率因數（PF）與基波功率因數（DPF）。

4、實時分別顯示3相電壓，電流，有功功率，無功功率，視在功率。

5、有12種編碼輸出方式供用戶選擇。

6、最多有6種補償方案供用戶選擇（共補和分補的路數分配）。

7、最多12回路輸出。

8、友好的用戶界面易于使用，操作方便。

9、各種控制參數全數字可調直觀使用方便。

10、具有自動運行與手動運行兩種工作模式。

11、具有過電壓和欠電壓保護功能。

12、具有掉電保護功能數據不丟失。

13、電流信號輸入阻抗≤0.01Ω

14、目標功率因數調節范圍寬滯后0.70到超前0.70。

3.使用條件

（1）海拔高度不高于2500米。

（2）環境溫度-20℃+50℃。

（3）空氣溫度在40℃時不超過50%，20℃時不超過90%。

（4）周圍環境無腐蝕性氣體，無導電塵埃，無易燃易爆的介質存在。

（5）安裝地點無劇烈震動。

4.技術參數

◆額定工作電壓：AC220V×3

◆額定工作電流：5A

◆額定工作頻率：45-65Hz

◆顯示功率因數：滯后0.001-超前0.001

◆測量無功功率：0----9999Kvar

◆測量有功功率：0---9999KW

◆測量視在功率：0---9999KVA

◆欠壓保護值：AC180V

◆輸出觸點容量：DC12V

◆ 靈敏度：20mA

◆顯示方式：4位紅色數碼管

◆整機消耗功率：10VA

◆外型尺寸:122mm×122mm或144mm×144mm

◆開孔尺寸:113mm×113mm或138mm×138mm

◆安裝方式:嵌入式安裝倒齒附件固定或導軌安裝

5.型號意義

6.關于補償參數的使用說明

（1）補償方案

在這里補償方案的概念是指控制器輸出共補和各相分補驅動信號的路數。

①用戶在使用本控制器之前應根據補償裝置工作現場電力參數的特點首先確立補償的總容量，然后確立共補總容量和分補總容量。

②根據共補總容量可確定共補電容器的只數。

③根據分補總容量可確定各相分補電容器的只數。

受硬件的限制對VPFC3-12型的控制器總輸出回路不得大于12；對于VPFC3-16F型的控制器總輸出回路不得大于16，否則用戶應重新規劃每只電容器的容量使其總輸出回路在允許范圍內。

④有了共補電容器的只數和各相分補電容器的只數，就可以確定補償方案。

（2）輸出編碼

在這里輸出編碼的概念是指控制器輸出電容器組投切控制信號的方式，而輸出方式直接與電容器組容量的大小搭配方式有關。

一般傳統的控制器都只有一種編碼方式即等容量（1：1：1...:1)循環投切，電網所要補償的容性無功功率的數值往往是連續的不分等級的，受硬件條件的限制補償裝置提供的容性無功功率通常都是有限的幾種等級數值，這是一對供需矛盾，這對矛盾在系統負載比較小時表現最為突出，現舉例說明如下：如用戶有一只315KVA的變壓器，補償總容量為100Kvar,用20Kvar的的電容器組共5只，控制器采用市面上常用的JKG型控制器，此控制器的控制物理量是功率因數，目標功率因數投入門限是滯后0.92，切除門限是滯后0.99，在晚上的某時刻發現系統功率因數為滯后0.60，視在功率為12.5KVA，感性無功功率為10Kvar，控制器不停的進行投切動作。分析其原因是單組電容器的容量（20Kvar）遠遠大于系統所需補償容量（10Kvar）所致，當控制器沒有投入電容器組系統功率因數是0.6，根據JKG型控制器控制原理系統功率因數低于目標功率因數時控制器必須投入電容器組，當電容器組投入后多補償了10Kvar的容性無功功率，使得補償后的功率因數從感性的0.60變成了容性0.6，由于JKG型控制器的切除功率因數門限是滯后0.98，所以控制器又需切除剛投入的電容器組，這樣就不停地來回重復動作，專業術語叫投切震蕩，其弊端有兩點：第一頻繁而無意義的投切動作大大縮短了電容器組和交流接觸器的使用壽命，第二電力系統雖然安裝了補償裝置卻達不到預期的補償效果。以上現象大部分用戶都會遇上，不同的是情況有輕有重而已，這個問題是每個用戶不可回避的問題，要解決以上問題我們認為只要做到三點即可：第一控制器的投切物理量必須取無功功率；第二所有電容器組不能取等容量，應進行大小搭配；第三控制器應具有自動挑選合適電容器容量的能力。而VPFC3型控制器就具備這三點。為了使您達到理想的補償效果，請您選用天津威斯康“VSK”牌補償系列產品，為您的補償系統提供了穩定、可靠的保證。

對于為了適合電網負載大小變化而進行電容器容量大小搭配的做法在這里被稱為輸出編碼，既然是編碼那么電容器容量的大小就不能隨意給定，它應符合一定的規則，本控制器提供了11種電容容量比例大小搭配方案他們分別是：

pr-1=>1:1:1:1:1...:1 pr2-=>1:2:2:2:2...:2

pr-3=>1:2:4:4:4...:4 pr-4=>1:2:4:8:8...:8

pr-5=>1:1:2:2:2...:2 pr-6=>1:1:2:4:4...:4

pr-7=>1:1:2:4:8...:8 pr-8=>1:2:3:3:3...:3

pr-9=>1:2:3:6:6...:6 pr-10=>1:1:2:3:3...:3

pr-11=>1:1:2:3:6...:6 pr-12=>按順序投切

我們用VPFC3型控制器來解決上面例子的問題

根據例電網參數的特點我們選pr-3編碼方案，根據補償總容量和pr-3編碼方案的容量比例關系第一回路取5kvar,第二回路取10kvar,第三回路取20kvar,第四回路取20kvar,第五回路取20kvar,第六回路取20kvar,共6只電容器組。當電網需要10kvar時控制器只要投入第二回路即可，當需要15kvar時只要投入第一第二回路即可，當需要20kvar時只要投入第三回路即可。投入容量的選擇VPFC3可自動完成。由于VPFC3采用無功功率控制電容器組的投切，所以他沒有投切震蕩問題。

（3）第一只電容器容量

VPFC3控制器采用無功功率作為投切電容器組的控制物理量，它必須知道自己驅動的每一回路電容器的電容量，由于控制器采用了輸出編碼控制參數，此參數指定了每組電容器之間的容量比例關系，所以只要用戶輸入第一回路共分補電容器組的容量和輸出編碼，控制器就能根據這兩個參數自動計算出剩余回路電容器組的容量，使用時用戶必須輸入共補第一回路電容器容量和分補第一回路電容器容量。

7.在不同補償方案和不同回路下每個輸出端子的功能的定義

VPFC3-12型控制器共12回路輸出分別編號1、2、3、…、12；VPFC3-16型控制器共16路輸出分別編號1、2、3…、16。VPFC3在不同補償方案和不同輸出回路下將按A相分補第一回路、第二回路、…；B相分補第一回路、第二回路、…；C相分補第一回路、第二回路…;共補第一回路，第二回路、…的順序分配輸出控制端子。

例1如某用戶使用的是VPFC3-12型控制器，選擇的補償方案是6-2即表示共補最多驅動6只電容器組，分補最多每相驅動2只電容器組，選擇共補輸出回路為5即表示雖然共補有6個回路可用但用戶只使用5個回路，選擇分補輸出回路為2，按規則控制相位與輸出端子的對應關系如下表所示。

輸出端子編號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
控制相位	A1	A2	B1	B2	C1	C2	G1	G2	G3	G4	G5	空

例2如某用戶使用的是VPFC3-12型控制器，選擇的補償方案是6-2即表示共補最多驅動6只電容器組，分補最多每相驅動2只電容器組，選擇共補輸出回路為5即表示雖然共補有6個回路可用但用戶只使用5個回路，選擇分補輸出回路為1即表示雖然分補每相有2個回路可用但用戶只使用1個回路，按規則控制相位與輸出端子的對應關系如下表所示。

輸出端子編號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
控制相位	A1	B1	C1	G1	G2	G3	G4	G5	空	空	空	空

例3如某用戶使用的是VPFC3-12型控制器，選擇的補償方案是0-4即表示無共補驅動信號，分補最多每相驅動4只電容器組，選擇分補輸出回路為4，按規則控制相位與輸出端子的對應關系如下表所示。

輸出端子編號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
控制相位	A1	A2	A3	A4	B1	B2	B3	B4	C1	C2	C3	C4

注：在以上舉例中“A1”表示A相第一回路 “A2”表示A相第二回路

“B1”表示B相第一回路 “B2”表示B相第二回路

“C1”表示C相第一回路 “C2”表示C相第二回路

“G1”表示共補第一回路 “G2”表示共補第二回路

8.VPFC3-12D控制器的工作原理

VPFC采用功率因數和無功功率兩個控制參數控制電容器組的投切，當電網的功率因數低于目標功率因數時，VPFC便計算將當前的電網的功率因數提升到目標功率因數時所需要補償的無功功率，當所需無功功率大于單組最小電容器組容量的0.65倍時就決定投入電容器組，經過用戶定義的延時時間后，如投入條件仍然成立，控制器馬上投入控制信號；當所需無功功率遠遠大于最小電容器容量時，控制器可能一次性投入多只電容器組，為了滿足電磁兼容的要求，一次性投入多只電容器組的總容量不大于補償系統最大單只電容器容量，一次性的到位補償，避免了多余的投切環節提高了接觸器和電容器的壽命；當補償無功功率小于單組電容器最小值的0.65倍時，VPFC3將拒絕投入。為了應對電網負載變化比較快的場合，VPFC3使用延時時間內的無功功率平均值作為投切電容器組時的無功依據。

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VPFC3-12C智能無功補償控制器(靜態混合補償)

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