在各種無(wú)功功率補(bǔ)償方法中, 并聯(lián)電容器由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu), 方便、靈活的安裝方法, 較低的運(yùn)行費(fèi)用和低廉的產(chǎn)品價(jià)格等方面的特點(diǎn), 已使其成為當(dāng)今無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)中使用的主導(dǎo)產(chǎn)品。尤其是隨著電容器制造技術(shù)的日益成熟, 其質(zhì)量水平、壽命等級(jí)、安全運(yùn)行可靠性等指標(biāo)得以大大提高;品種、規(guī)格也越來(lái)越齊全, 為補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)和制作帶來(lái)了的便利。故由其為主體制作的各種電容器補(bǔ)償和濾波成套裝置的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。已逐步取代了傳統(tǒng)的同步調(diào)相機(jī)。
但是并聯(lián)電容器也有其不足之處:例如, 只能分級(jí)補(bǔ)償固定的無(wú)功功率(其補(bǔ)償精度決定于電容器組中單臺(tái)電容器的電容量), 而不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)、線性的補(bǔ)償。另外, 在系統(tǒng)中存在諧波時(shí), 還可能與系統(tǒng)中的固有電抗產(chǎn)生并聯(lián)諧振, 使諧波電流放大(可達(dá)額定電流的幾倍甚至幾十倍), 導(dǎo)致電容器及相關(guān)元器件和線路嚴(yán)重過(guò)載而燒毀。
發(fā)電機(jī)依靠電壓調(diào)節(jié)器控制輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器檢測(cè)三相輸出電壓,以其平均值與要求的電壓值相比較。調(diào)節(jié)器從發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輔助電源取得能量,通常是與主發(fā)電機(jī)同軸的小發(fā)電機(jī),傳送DC電源給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)激勵(lì)線圈。線圈電流上升或下降,控制發(fā)電機(jī)定子線圈的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或稱(chēng)為電動(dòng)勢(shì)EMF的大小。定子線圈的磁通量決定發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
發(fā)電機(jī)定子線圈的內(nèi)阻以Z表示,包括感性和阻性部分;由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)用交流電壓源以E表示。假設(shè)負(fù)載是純感性的,在向量圖中電流I滯后電壓U正好90電相位角。如果負(fù)載是純阻性的,U和I的矢量將重合或同相。實(shí)際上多數(shù)負(fù)載介于純阻性和純感性之間。電流通過(guò)定子線圈引起的電壓降用電壓矢量IZ表示。它實(shí)際上是兩個(gè)較小的電壓矢量之和,與I同相的電阻壓降和超前90的電感壓降。在本例中,它恰好與U同相。因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)必須等于發(fā)電機(jī)內(nèi)阻的電壓降和輸出電壓之和,即矢量E=U和IZ的矢量和。電壓調(diào)節(jié)器改變E可以有效地控制電壓U。
現(xiàn)在考慮用純?nèi)菪载?fù)載代替純感性負(fù)載時(shí),發(fā)電機(jī)的內(nèi)部情況會(huì)發(fā)生什么變化。這時(shí)的電流和感性負(fù)載時(shí)正好相反。電流I現(xiàn)在超前電壓矢量U,內(nèi)阻電壓降矢量IZ,也正好反相。則U和IZ的矢量和小于U。
由于和感性負(fù)載時(shí)相同的電動(dòng)勢(shì)E在容性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生了較高的發(fā)電機(jī)輸出電壓U,所以電壓調(diào)節(jié)器必須明顯地減小旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。實(shí)際上,電壓調(diào)節(jié)器可能沒(méi)有足夠的范圍來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在一個(gè)方向連續(xù)勵(lì)磁含有永久磁場(chǎng),即使電壓調(diào)節(jié)器全關(guān),轉(zhuǎn)子仍有足夠的磁場(chǎng)對(duì)電容負(fù)載充電并產(chǎn)生電壓,這種現(xiàn)象稱(chēng)為"自激"。自激的結(jié)果是過(guò)壓或者是電壓調(diào)節(jié)器關(guān)機(jī),發(fā)電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)則認(rèn)為是電壓調(diào)節(jié)器故障(即"失勵(lì)")。這任一種情況都會(huì)引起發(fā)電機(jī)停機(jī)。發(fā)電機(jī)輸出端所接的負(fù)載,可能是獨(dú)立的,也可能是并聯(lián)的,決定于自動(dòng)切換柜工作的定時(shí)和設(shè)置。在某些應(yīng)用中,停電時(shí)電容補(bǔ)償系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)接入的個(gè)負(fù)載。
為了保護(hù)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組,我司要求在使用柴油發(fā)電機(jī)組供電時(shí),不能使用電容補(bǔ)償系統(tǒng).