1.概述
VSK牌VPFC3-12D系列功率因數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制器繼承了VPFC-D系列的所有優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償輸出模式，以高速性能的微處理器為核心器件，同時(shí)將取 樣信號(hào)改為3相取樣，即同時(shí)取3相電壓信號(hào)、3相電流信號(hào)。并提供6種分補(bǔ)+共補(bǔ)補(bǔ)償方案，12種投切編碼方案，用戶可通過(guò)修改控制參數(shù)任意選擇，控制參 數(shù)一經(jīng)修改永久保存，掉電不丟失。采用基波功率因數(shù)和基波無(wú)功功率復(fù)合控制電容器組的投切，投切穩(wěn)定無(wú)投切震蕩，對(duì)電壓諧波電流諧波干擾不敏感，避免了在 3相不平衡系統(tǒng)中出現(xiàn)的功率因數(shù)已補(bǔ)償?shù)轿欢鵁o(wú)功電度表轉(zhuǎn)速很快或反轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。本新產(chǎn)品的推出，受到各大電力系統(tǒng)及各大設(shè)計(jì)單位的歡迎，并積極推廣使用。
2.功能特點(diǎn)
1、以3相基波無(wú)功功率計(jì)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(chǎng)合下能正確顯示電網(wǎng)功率因數(shù)。
2、功率因數(shù)測(cè)量精度高，顯示范圍寬。
3、實(shí)時(shí)顯示總功率因數(shù)（PF）與基波功率因數(shù)（DPF）。
4、實(shí)時(shí)分別顯示3相電壓，電流，有功功率，無(wú)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(bǔ)償方案供用戶選擇（共補(bǔ)和分補(bǔ)的路數(shù)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(shù)全數(shù)字可調(diào)直觀使用方便。
10、具有自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)運(yùn)行兩種工作模式。
11、具有過(guò)電壓和欠電壓保護(hù)功能。
12、具有掉電保護(hù)功能數(shù)據(jù)不丟失。
13、電流信號(hào)輸入阻抗≤0.01Ω
14、目標(biāo)功率因數(shù)調(diào)節(jié)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(huán)境溫度-20℃+50℃。
（3）空氣溫度在40℃時(shí)不超過(guò)50%，20℃時(shí)不超過(guò)90%。
（4）周?chē)h(huán)境無(wú)腐蝕性氣體，無(wú)導(dǎo)電塵埃，無(wú)易燃易爆的介質(zhì)存在。
（5）安裝地點(diǎn)無(wú)劇烈震動(dòng)。
4.技術(shù)參數(shù)
◆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(shù)：滯后0.001-超前0.001
◆測(cè)量無(wú)功功率：0----9999Kvar
◆測(cè)量有功功率：0---9999KW
◆測(cè)量視在功率：0---9999KVA
◆欠壓保護(hù)值：AC180V
◆輸出觸點(diǎn)容量：DC12V
◆ 靈敏度：20mA
◆顯示方式：4位紅色數(shù)碼管
◆整機(jī)消耗功率：10VA
◆外型尺寸:122mm×122mm或144mm×144mm
◆開(kāi)孔尺寸:113mm×113mm或138mm×138mm
◆安裝方式:嵌入式安裝倒齒附件固定或?qū)к壈惭b
5.型號(hào)意義
6.關(guān)于補(bǔ)償參數(shù)的使用說(shuō)明
（1）補(bǔ)償方案
在這里補(bǔ)償方案的概念是指控制器輸出共補(bǔ)和各相分補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的路數(shù)。
①用戶在使用本控制器之前應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償裝置工作現(xiàn)場(chǎng)電力參數(shù)的特點(diǎn)首先確立補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘?，然后確立共補(bǔ)總?cè)萘亢头盅a(bǔ)總?cè)萘俊?/span>
②根據(jù)共補(bǔ)總?cè)萘靠纱_定共補(bǔ)電容器的只數(shù)。
③根據(jù)分補(bǔ)總?cè)萘靠纱_定各相分補(bǔ)電容器的只數(shù)。
受硬件的限制對(duì)VPFC3-12型的控制器總輸出回路不得大于12；對(duì)于VPFC3-16F型的控制器總輸出回路不得大于16，否則用戶應(yīng)重新規(guī)劃每只電容器的容量使其總輸出回路在允許范圍內(nèi)。
④有了共補(bǔ)電容器的只數(shù)和各相分補(bǔ)電容器的只數(shù)，就可以確定補(bǔ)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(hào)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(guān)。
一般傳統(tǒng)的控制器都只有一種編碼方式即等容量（1：1：1...:1)循環(huán)投切，電網(wǎng)所要補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功功率的數(shù)值往往是連續(xù)的不分等級(jí)的，受硬件條件的 限制補(bǔ)償裝置提供的容性無(wú)功功率通常都是有限的幾種等級(jí)數(shù)值，這是一對(duì)供需矛盾，這對(duì)矛盾在系統(tǒng)負(fù)載比較小時(shí)表現(xiàn)最為突出，現(xiàn)舉例說(shuō)明如下：如用戶有一只 315KVA的變壓器， 補(bǔ)償總?cè)萘繛?00Kvar,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(shù)，目標(biāo)功率因數(shù) 投入門(mén)限是滯后0.92，切除門(mén)限是滯后0.99，在晚上的某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)功率因數(shù)為滯后0.60，視在功率為12.5KVA，感性無(wú)功功率為 10Kvar，控制器不停的進(jìn)行投切動(dòng)作。分析其原因是單組電容器的容量（20Kvar）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所需補(bǔ)償容量（10Kvar）所致，當(dāng)控制器沒(méi)有投 入電容器組系統(tǒng)功率因數(shù)是0.6，根據(jù)JKG型控制器控制原理系統(tǒng)功率因數(shù)低于目標(biāo)功率因數(shù)時(shí)控制器必須投入電容器組，當(dāng)電容器組投入后多補(bǔ)償了 10Kvar的容性無(wú)功功率，使得補(bǔ)償后的功率因數(shù)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(shù)門(mén)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(lái)回重復(fù)動(dòng)作，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫投切震蕩，其弊端有兩點(diǎn)：第一頻繁而無(wú)意義的投切動(dòng)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(tǒng)雖然安裝了補(bǔ)償裝置卻達(dá)不到預(yù)期的補(bǔ)償效果。以上現(xiàn)象大部分用戶都會(huì)遇上，不同的是情況有輕有重而已，這個(gè)問(wèn)題是每個(gè)用戶不可回避 的問(wèn)題，要解決以上問(wèn)題我們認(rèn)為只要做到三點(diǎn)即可：第一控制器的投切物理量必須取無(wú)功功率；第二所有電容器組不能取等容量，應(yīng)進(jìn)行大小搭配；第三控制器應(yīng) 具有自動(dòng)挑選合適電容器容量的能力。而VPFC3型控制器就具備這三點(diǎn)。為了使您達(dá)到理想的補(bǔ)償效果，請(qǐng)您選用天津威斯康“VSK”牌補(bǔ)償系列產(chǎn)品，為您 的補(bǔ)償系統(tǒng)提供了穩(wěn)定、可靠的保證。
對(duì)于為了適合電網(wǎng)負(fù)載大小變化而進(jìn)行電容器容量大小搭配的做法在這里被稱(chēng)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(yīng)符合一定的規(guī)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(lái)解決上面例子的問(wèn)題
根據(jù)例電網(wǎng)參數(shù)的特點(diǎn)我們選pr-3編碼方案，根據(jù)補(bǔ)償總?cè)萘亢蚿r-3編碼方案的容量比例關(guān)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(dāng)電網(wǎng)需要10kvar時(shí)控制器只要投入第 二回路即可，當(dāng)需要15kvar時(shí)只要投入第一第二回路即可，當(dāng)需要20kvar時(shí)只要投入第三回路即可。投入容量的選擇VPFC3可自動(dòng)完成。由于 VPFC3采用無(wú)功功率控制電容器組的投切，所以他沒(méi)有投切震蕩問(wèn)題。
（3）第一只電容器容量
VPFC3控制器采用無(wú)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(qū)動(dòng)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(shù)，此參數(shù)指定了每組電容器之間的容量比例關(guān)系，所以只要用戶輸入第一回路共分補(bǔ)電容器組的容量 和輸出編碼，控制器就能根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出剩余回路電容器組的容量，使用時(shí)用戶必須輸入共補(bǔ)第一回路電容器容量和分補(bǔ)第一回路電容器容量。
7.在不同補(bǔ)償方案和不同回路下每個(gè)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(hào)1、2、3、…、 12；VPFC3-16型控制器共16路輸出分別編號(hào)1、2、3…、16。VPFC3在不同補(bǔ)償方案和不同輸出回路下將按A相分補(bǔ)第一回路、第二回 路、…；B相分補(bǔ)第一回路、第二回路、…；C相分補(bǔ)第一回路、第二回路…;共補(bǔ)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(bǔ)償方案是6-2即表示共補(bǔ) 最多驅(qū)動(dòng)6只電容器組，分補(bǔ)最多每相驅(qū)動(dòng)2只電容器組，選擇共補(bǔ)輸出回路為5即表示雖然共補(bǔ)有6個(gè)回路可用但用戶只使用5個(gè)回路，選擇分補(bǔ)輸出回路為2， 按規(guī)則控制相位與輸出端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。
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輸出端子編號(hào)
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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控制相位
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A1
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A2
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B1
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B2
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C1
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C2
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G1
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G2
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G3
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G4
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G5
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空
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例2如某用戶使用的是VPFC3-12型控制器，選擇的補(bǔ)償方案是6-2即表示共補(bǔ) 最多驅(qū)動(dòng)6只電容器組，分補(bǔ)最多每相驅(qū)動(dòng)2只電容器組，選擇共補(bǔ)輸出回路為5即表示雖然共補(bǔ)有6個(gè)回路可用但用戶只使用5個(gè)回路，選擇分補(bǔ)輸出回路為1即 表示雖然分補(bǔ)每相有2個(gè)回路可用但用戶只使用1個(gè)回路，按規(guī)則控制相位與輸出端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。
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輸出端子編號(hào)
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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控制相位
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A1
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B1
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C1
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G1
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G2
|
G3
|
G4
|
G5
|
空
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空
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空
|
空
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例3如某用戶使用的是VPFC3-12型控制器，選擇的補(bǔ)償方案是0-4即表示無(wú)共補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分補(bǔ)最多每相驅(qū)動(dòng)4只電容器組，選擇分補(bǔ)輸出回路為4，按規(guī)則控制相位與輸出端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。
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輸出端子編號(hào)
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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控制相位
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A1
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A2
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A3
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A4
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B1
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B2
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B3
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B4
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C1
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C2
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C3
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C4
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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(bǔ)第一回路 “G2”表示共補(bǔ)第二回路
8.VPFC3-12D控制器的工作原理
VPFC采用功率因數(shù)和無(wú)功功率兩個(gè)控制參數(shù)控制電容器組的投切，當(dāng)電網(wǎng)的功率因數(shù)低于目標(biāo)功率因數(shù)時(shí)，VPFC便計(jì)算將當(dāng)前的電網(wǎng)的功率因數(shù)提升到目標(biāo) 功率因數(shù)時(shí)所需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率，當(dāng)所需無(wú)功功率大于單組最小電容器組容量的0.65倍時(shí)就決定投入電容器組，經(jīng)過(guò)用戶定義的延時(shí)時(shí)間后，如投入條件仍然 成立，控制器馬上投入控制信號(hào)；當(dāng)所需無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最小電容器容量時(shí)，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?cè)萘坎淮笥谘a(bǔ)償系統(tǒng)最大單只電容器容量，一次性的到位補(bǔ)償，避免了多余的投切環(huán)節(jié)提高了接觸器和電容器的壽命；當(dāng)補(bǔ)償無(wú)功功率小于單組電容器最 小值的0.65倍時(shí)，VPFC3將拒絕投入。為了應(yīng)對(duì)電網(wǎng)負(fù)載變化比較快的場(chǎng)合，VPFC3使用延時(shí)時(shí)間內(nèi)的無(wú)功功率平均值作為投切電容器組時(shí)的無(wú)功依據(jù)
