一、背 景
自动无功补偿及滤波装置（以下简称装置）是我公司根据电力系统输送电能的技术要求，结合多年研制生产电力自动化设备的实践经验，开发的新型无功补偿装置。装置为电力部门和电力用户专门设计，能够有效补偿无功功率，提高电能质量，降低损耗，是不可缺少的节能设备。同时装置能够提供配电运行数据，为制定经济、安全的电力运行方案和设备增容等提供一套完整的科学依据。
在电力系统输送电能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降；而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行无功补偿。
无功补偿最好的方式是就地补偿。采用并联电容器进行无功补偿是一种投资少、施工简单、见效快的补偿方式，它可以很方便地就地控制电容投切，以减少线损，消除无功馈乏给系统带来的负面影响。
另外，负荷谐波较大时，将损害普通补偿设备的开关和电容。装置在谐波含量超高时，有针对性地配置滤波器，从而能够有效滤除谐波、延长设备寿命、提高补偿效果和电能质量。
装置选用无功补偿控制器作为控制核心，该控制器多达五款的产品支持８４２１编码、循环投切、分相投切、综合补偿等多种控制方案，支持对谐波的测量和滤波，具备上电、掉电、过压、欠压、欠流等多种保护功能，是装置优异性能和灵活配置的基础。
装置适用于35KV一下配电网，可广泛用于变电站、户外台式变压器、室内配电室、箱式变电站以及冶金、机械、矿山、铁路、化工等企业或低压用户进行自动跟踪补偿、配电监测和谐波治理。
二、产品分类
MSC型分为低压补偿柜和高压无功补偿柜，利用电容型真空接触器进行投切电容器，适用于无功量比较稳定、不需频繁投切电容补偿的用户。如开关厂、食品、大型商场、制药业等等。如电力、石油、化工、水泥建材等。
MSC+TSC型为低压无功补偿柜利用复合开关进行投切电容器，适用于无功量变化大于30s的工厂和设备。如钢铁、石油、化工、水泥建材、轻工业等。
TSC型为低压无功补偿柜利用晶闸管进行投切电容器，适用于需快速频繁投切电容补偿的用户如电力、钢铁、冶金、煤矿、制药业等。
MCR型无功补偿装置，利用磁控电抗器进行动态调节，具有反应快（10ms），无触点、精度高、全智能、无谐波、免维护功能。可用于高低压供配电系统中电压波动大、有闪电和谐波含量较高的场合。如电力、矿业、冶金、石油、化工、机械制造、水利、钢铁、交通运输等。
HLQB系列无功补偿柜的补偿，可以三相共补和分补,也可根据不同负荷选择不同方式型补偿。
1．环境温度：-25℃～+45℃。
2．相对湿度：不超过90%。
3．周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。
4．海拔高度：不超过2000m。
5．安装地点无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度不大于5度。
注：若有特殊环境使用条件，请在订货时与我公司协商。
三、工作原理
HLQB系列无功补偿柜通过柜内装设的自动无功补偿控制器，自动的控制柜内并联电容器组的投入和切除，使电网的无功消耗保持在最低状态，从而提高电网电压质量，减少输电系统和变压器的损耗。由于电力负荷带有随机性，三相负荷特别是无功负荷并不总是平衡的，某一相负荷的功率因数接近1而另一相的功率因数却很低的现象经常存在，装置可以对三相中的每一相都按一定单位进行精密步进补偿，实现单相精确补偿，MCR型更是一种智能化精确的补偿。
HLQB系列无功补偿柜采用微机控制，分别有接触器（MSC）投切型、复合开关（MSC+TSC）投切型、晶闸管（TSC）投切型、磁控电抗器（MCR)调节型
1、接触器投切型：
其结构简单，可根据用户的实际补偿量来分量组合补偿，使起精细化，以满足用户的补偿要求，来达到供电质量的标准。
当用户无功量较大时可投入容量大的一组，当无功量较小时，可投入较小的组级，当电网中出现过补偿时，可根据过补的容量大小，退出合适的容量组级。当电网的无功量波动及闪频较大时，可根据微机控制器分析判别进行平均值的差别投入，使装置尽可能快速调节跟踪，使无功补偿的功率因数保持在0.95以上。
2、复合开关投切型：
复合开关作为投切开关具有电压过零时投入、过零时切断；开关接通后无功耗，不发热，不加散热片；输入信号与复合开关光电隔离；内置控制电源，无需外配电源；抗干扰能力强等特点。是集传统电磁式继电器和无触点开关的优点于一体；既不存在电磁继电器通断时所产生的电弧，又不存在无触点开关长期工作时的功率消耗和谐波污染。由于采用了复合开关，投切时的浪涌电流小，无触点粘住，可以较频繁地投切，因此，可以增加投切电容器的组数以提高补偿精度。在实际应用中，通过控制器精确控制投切，可使功率因数保持在0.95以上。使用复合开关不仅提高了可靠性，还提高了电能质量。它介于晶闸管投切和接触器投切型。
3、晶闸管投切型：
晶闸管投切的速度快，反映灵敏，且根据用户的电流、电压及无功量控制系统分别进行判别、比较、处理，然后同步触发晶闸管的触发角，使其进入稳定的投切状态。晶闸管触发投切实行的是过零投切，基本上不产生涌流情况。由于晶闸管有别于真空接触器，其应用方案较为复杂，对元件的耐压、耐流、离散、散热、同步、限压、限流、时效等诸多方面有着较高的要求，因此，它的结构和控制保护均复杂得多，其成本也高于真空接触器，但由于其无触点，无涌流、无反压和跟踪速率快以及无电弧重燃、投切时无电压波动等特点，其性能远优于真空投切，适合频繁投切的场所和粉尘较重场所。由于投切方式和真空投切的量级基本相同，在量级分配上，可以参照真空投切的量级比来配制，量级越多，补偿的精度越高，晶闸管投切的基本原理同真空投切雷同，主要是根据实际补偿量的需求，分别分级，逐步投切使功率因数在0.95以上。
4、磁控电抗器调节型：
磁控电抗器调节由并联自动投切电容器组(兼滤波)和先进的磁控电抗器（MCR）组成。并联自动投切电容器组可自动实现三相共补和分相补偿，磁控电抗器容量无级、自动、快速可调，能在10ms响应时间内动态跟踪调节负荷无功、稳定母线电压。该装置控制器采用32位DSP技术，能实时检测电网无功和电压参数，对电容器组和磁控电抗器实施快速、准确补偿控制。
当系统无功过剩时，补偿电容器发出的容性无功由磁控电抗器吸收；当缺乏无功时，磁控电抗器容量减小，由补偿电容器提供容性无功。HLDK控制器实时测量计算系统有功功率、无功功率、功率因数和母线电压，并调整磁控电抗器的输出容量，使系统在保证母线电压合格的条件下，无功最小。采用磁控电抗器与电容器组相配合来调节供电系统的无功功率，具有不产生谐波，控制电路简单，可靠性好，免维护的特点，可实现对无功功率进行快速、连续自动调节，功率因数可锁定在一定范围内，精确度可以达到±1%，补偿效果达到0.99，使供电系统的功率因数达到最佳状态。
以上四种投切方式的微机控制器，均实行交直流双电源供电方式，这样可以达到判别准确、运行可靠和投切稳定的目的。具体微机控制器参数，可参考微机控制器操作使用说明。