动态无功补偿及滤波装置
无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理
无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理1.无功补偿控制器的目标是维持电网的功率因数在良好范围内，并最大限度地减少无功功率的损耗。
为实现这个目标，控制器通过检测电网的功率因数来判断是否需要进行无功补偿以及补偿的大小。
当电网的功率因数低于设定值时，控制器发出指令，启动无功补偿装置，将电网中的无功功率与之相等的有功功率引入电网，从而提高功率因数。
2.无功补偿控制器采用了先进的电力电子技术，通过与无功补偿装置的通信以及对电网的监测，实现对电网无功功率的精确控制。
控制器通过测量电网的电压和电流来计算出电网的功率因数，并与设定值进行比较。
当功率因数偏离设定值时，控制器发出相应的指令，控制无功补偿装置进行补偿。
3.在电力系统中，无功补偿控制器还可通过调节无功功率的大小和相位来实现更精确的无功补偿。
控制器可以根据电网的需求和运行状态，调整无功补偿装置的输出功率，并确保无功功率的补偿与电网的负荷变化相匹配。
此外，控制器还可以通过改变无功补偿装置的输出电流相位角来实现无功功率的引入或者吸收，以进一步控制电网的功率因数。
4.无功补偿控制器在工作过程中还需要考虑到电网的稳定性和可靠性。
当电网的频率和电压发生波动时，控制器应具备相应的保护机制，及时判断是否需要调整无功补偿装置的补偿策略，并采取相应措施以保证电网的稳定运行。
动态补偿装置工作原理：动态补偿装置是无功补偿的一种重要技术手段，其工作原理主要包括以下几个方面：1.动态补偿装置通过实时检测电网的无功功率和功率因数，并与设定值进行比较，来判断是否需要进行无功补偿。
当电网的无功功率超过设定值时，动态补偿装置通过控制器发出指令，启动相应的无功补偿设备，并将其输出与电网中的无功功率相抵消，从而实现无功功率的补偿。
2.动态补偿装置采用了高速开关技术，通过将无功功率与之相等的有功功率引入电网，在实时响应电网无功功率的变化，快速调整补偿功率和补偿相位，以满足电网的补偿要求。
3.动态补偿装置还可以实现对电网的谐波抑制和电压调节。
动态无功补偿及有源滤波装置在智能变电站的应用
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10kV电力滤波及无功补偿( FC)装置技术规范文件
35KV/10KV开关站工程10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置技术规范文件2011年11月总则1．本规范书适用于10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置，符合国家标准GB/T14549-1993、GB/T12326-2008 、SD-325-1989等功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
2．本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出说明，未充分引述有关标准和规范的条文，卖方提供符合本技术书和工业标准的优质产品。
3．卖方企业标准与要求执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
4．本规范书作为10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置的技术协议，经卖方和买方共同签署生效，并作为合同附件，与合同具有同样的法律效力。
5．本规范书未尽事宜，由买卖双方协商解决。
1、环境及电气参数1.1 使用环境条件：海拔高度＜1000m环境温度： +40℃~–25℃最大日温差：≤15K相对湿度：日相对湿度平均值不大于95%月相对湿度平均值不大于90%地震烈度按8级设防安装地点户内式1.2电网参数：额定电压 10kV额定频率 50Hz短路电流 40kA（暂定）电能质量考核点（PCC点）为： 10kV母线1.3负荷参数：武汉重治集团大冶分公司新建一座110kV变电站，有一台50MVA的110/35/10变压器，10kV母线两段进线，主要负荷为动力用变压器、变频调速风机、电源线路、中频炉、电渣炉等。
其中动力用变压器负荷均为100%备用（正常运行时仅有一台变压器投入），线路负荷仅考虑制氧（8000kW，一路），其余如铁烧焦、电渣炉等均不考虑。
实际负荷运行情况见下表所示，补偿方案中应考虑预留10000kW负荷的补偿容量：2、应达到的技术指标2.1执行标准，但不仅限于下列标准,本设备技术条件所使用的标准与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》国家标准GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》SD-325-1989《电力系统电压和无功电力技术导则》2.2谐波允许值2.2.1谐波电流值应满足指标：《电能质量公共电网谐波》GB 14549-93。
TCR型SVC简介(较全面)
TCR型SVC简介（较全面）随着国民经济的发展和现代化技术的进步，电力网负荷急剧增大，对电网无功功率的要求与日俱增。
特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。
因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。
1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.集肤效应，绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6、测量计量不准确7.对通信和电子设备产生干扰。
2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。
晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。
它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。
TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。
安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。
TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。
由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。
并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。
3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。
图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。
TFC动态无功补偿滤波装置在包钢炼钢厂的应用
钢
科
技
Ｖｏ ． ８， １ ３ Ｎｏ． １
Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆＢ ｏｏ ｔ ｅ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｔｕ Ｓ ｅ ｌ
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Ｔ Ｃ动 态 无 功补 偿 滤 波装 置在 包 钢 炼 钢 厂 的应 用 Ｆ
功 功率 控制 的要 求 。
ｌ 传统 的无功补偿装 置
传统 的静 态 无 功 补偿 装 置 是并 联 电容 器 ， 由于
其 阻 抗是 固定 的 ， 能 实 现 对 负 载无 功 功 率 的动 态 不
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基于DSP和晶闸管投切的低压快速动态无功补偿滤波装置
交 流
基于 Ｄ Ｐ和晶闸管投切的 Ｓ 低压快速动态无功补偿滤波装置
黄 克 峰 ，杨 艳 华
（ 顺特 电 气 有 限公 司 ． 广 东帏 山 ５ ８０ ２ ３０）
１引言
随 着我 国 经济 的持 续 增 长 ．用 电 负 ｛ 迅 速 增 加 ， 用 户 岢
可以实时跟踪电网无功蛩并对其进行 补偿 ．但其高 吊的成
率 使 其 不 适 宜 拄 低 压 配 电 网应 用 ．
பைடு நூலகம்
３控 制 器及 算 法
ｎ 公 司的 Ｔ ｓ ２ Ｆ ８ ２是 一 款 面 向 控 制 领 域 的 ３ Ｍ ３０２ １ ２能
基于晶闸管投切的无功补偿滤波装置 （Ｓ ） Ｔ Ｆ ，能 够 实 时 跟 踪 负 荷对 负 荷 进 行 补 偿 ． 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 。Ｄ Ｐ Ｓ 技 术 发 展 今 天 ．数 据 处 理 能 力 非 常 强 太 ， 使 得 Ｔ Ｆ跟 踪 计 ｓ 算电 网无功功率的速 度完争取决 于算法车身 的延迟时 间 奉 ｌ文 介 绍 了一 套无 功 计 算 和 驱 动 方 案 ，按 照 丰 义 提 出 的 方 案 ，Ｔ Ｆ装 置 的 反 应 时 间 可 以 控 制 在 ３ ｍ ｓ ０ ｓ以 内 ．适 台 对 负 荷变 化频 繁 的设 备 无 功 补 偿
０ （－ ） ￡ｕ ＝ １ ｋ 产 ｃ．其 中 ｋ ｍＬ ＝ ＇Ｃ ￣
为系统电压 ， 电 容 器 电 容
为 角 频 率 ，Ｌ为 电 抗 器 电 感 ， Ｃ 为
图 Ｉ Ｔ ｒ装 置 的 组 成 ｓ
滤波器的调情频率为 ：
收稿 日期 ：２ ０ ０ —１ ｏ６ ５ Ｏ
维普资讯
Ａ
Ｂ
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SVG动态无功补偿装置原理1
SVG动态无功补偿装置原理1SVG动态无功补偿装置原理1SVG（Static Var Generator）动态无功补偿装置是一种用于电力系统的无功补偿装置，其工作原理主要包括控制系统、功率电子元件和滤波电路三部分。
控制系统是SVG装置的核心部分，通过对电网电压、电流和功率因数等参数进行监测和分析，实时计算出电网的无功功率需求，并根据计算结果控制功率电子元件的工作状态，以实现无功补偿。
功率电子元件是SVG装置的关键组成部分，主要包括IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等变流器元件。
根据控制系统的信号，控制IGBT元件的开关状态，将电网中的电能转换成SVG装置所需要的无功电能或使SVG装置所产生的无功电能返回给电网。
通过控制IGBT的开关状态，SVG装置可以实现对电网的无功功率进行调节。
滤波电路是为了减小SVG装置对电网的谐波干扰而设置的。
因为功率电子元件的开关操作会引入一定的谐波电流，这些谐波电流会对电网和相关设备产生不良影响。
滤波电路通过合适的阻抗特性和参数设计，将功率电子元件引入的谐波电流进行滤除，使得输出到电网的电流波形更加接近正弦波。
SVG装置工作时，根据电网的无功功率需求，调节其输出的无功功率。
当电网的功率因数偏低时（过低或过高），SVG装置吸收或注入适量的无功电能，以调整电网的功率因数至合适范围。
此外，SVG装置还可以通过控制输出电压的幅值和相位角，实现电网的电压调节功能。
总体来说，SVG动态无功补偿装置的工作原理是通过控制系统对电网参数进行实时监测和分析，控制功率电子元件的开关状态，将所需的无功功率引入或返回给电网。
同时借助滤波电路减小对电网的谐波干扰，达到对电网无功功率进行调节和补偿的目的。
这种装置可以有效提高电网的功率因数，减小电网的无功功率损耗，提高电网的稳定性和可靠性。
66kV直挂式高压动态无功补偿及滤波装置(SVC)在铁合金矿热炉负荷中的应用
中钢集 团吉 林 铁 合 金 股 份有 限公 司 （ 以下 简称
“ 中钢 吉铁 ” ） 有 ４台 ６ ６ ｋ Ｖ供 电矿Байду номын сангаас 炉 负荷 ， 其中 ３
台矿 热 炉 （ ８ Ｏ ｌ 、 ８ ０ ２ ￣ ， ８ ０ ３ ） 炉变为 ３ ０ ＭＶ Ａ ， 炉 变 二
次 电压 为 ２ １ ５ Ｖ～ １ ５ ５ Ｖ， 共 １ ５级 可 调 ， 另 外 １台 矿
Ｘｉ ｎ ｇ Ｙｉ ｍｉ ｎ Ｌ ｉ ｕ Ｗｅ ｉ ｇ ｕ ｏ Ｗａ ｎ ｇ Ｇ ｕ ｏ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｆ ｕ Ｗａ ｎ ｇ Ｙａ ｏ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｙｏ ｎ ｇ ｔ ａ ｏ （ １ Ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ １ ３ ２ ０ ０ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
证 明， 采用 ６ ６ ｋ Ｖ直挂式动态无功补偿装置 （ Ｓ Ｖ Ｃ） 在 高压 侧进 行 无 功 补 偿 及 谐 波 治 理 可 行 ， 并 对 治 理后 产 生 的 经 济
效 益 进 行 了分 析 ， 效 果 明显 。 关键 词 ６ ６ ｋ Ｖ 直挂 式 无功补偿 矿 热 炉 谐 波 功 率 因 数
中 图分 类 号
Ｔ Ｆ ３ ３ ２ ． １
文献标识码
Ｂ
文章 编 号
１ ０ ０ １ － １ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ ． ０ ０ ２ ３ — ０ ４
ＡＰ ＰＬＩ ＣＡＴＩ ｏＮ ｏＦ ６ ６ ｌ ｉ Ｓ ＴＲＡＩ ＧＨＴ ＨＡＮＧＩ ＮＧ ＆ ＨＩ ＧＨ ＶｏＬＴＡＧＥ ＤＹＮＡＭ Ｉ Ｃ ＲＥＡＣＴＩ ＶＥ ＣｏＭ Ｐ ＥＮＳ ＡＴＩ ｏＮ ＆ Ｆ Ｉ ＬＴＥＲＩ ＮＧ ＤＥＶＩ ＣＥ Ｉ Ｎ Ｓ ＵＢＭ ＥＲＧＥＤ． ＡＲＣ ＦＵＲＮＡＣＥ ＬｏＡＤ ｏＦ ＦＥＲＲｏＡＬＬｏＹＳ
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八、规格型号：
补偿容量 每步输出 （Kvar） （Kvar）
400v/50Hz
配置
总
产品
箱（柜） 备
步
型号
数（台） 注
数
125
25
1:2:2
5 NSVC-2000I-125
1
150
50
1:1:1
3 NSVC-2000I-150
1
200
40
1:2:2
5 NSVC-2000I-200
1
250
50
1:2:2
5 NSVC-2000I-250
1
300
60
1:2:2
5 NSVC-2000I-300
1
360
120
1:1:1
3 NSVC-2000I-360
1
440
40
1:2:2:2:2:2
11 NSVC-2000I-440
1
550
50
1:2:2:2:2:2
11 NSVC-2000I-550
2
660
60
1: 2:2:2:2:2
动态无功补偿装置
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NSVC-2000I系列 动态无功补偿及滤波装置
一、简 介
NSVC-2000I 动态无功补偿及滤波装置，使用无触点电子开关代替原来的机械开关， 并采用了基于 DSP 大规模集成电路数字信号处理技术，综合国外先进技术与清华大学、东 南大学、江苏大学电气工程学院联合开发的数字化的智能控制器，克服了投入时的浪涌电 流及切除时的操作过电压，其动作时间≤16ms，同时还显示所有与配电系统相关的电气参 数，可实现远程控制、显示、打印等功能。该系列产品多种功能已达到国内领先或国际先 进水平。
四、使用环境条件
1、环境温度：室内型：温度-20℃~+50℃ 湿度：0～90%（无冷凝）
室外型：温度:-50℃~+55℃ 湿度：0～95%（无冷凝）
2、海拔高度：＜5000M 3、安装地点：无油性灰尘，无腐蚀、易燃、易爆气体。
2
动态无功补偿装置
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十一、适用范围及场所
1、 广泛适用于电力、汽车、冶金、机械制造、化工、造纸、纺织、煤炭、造船、通 讯、建材、机场、大型场馆、高层建筑等场所平衡与不平衡系统的无功补偿及滤 除谐波。
2、特别适用于冲击多变负荷的实时补偿。如：电焊机、气锤、注塑机、中频炉等用 电设备。
十二、运输与存储
1、产品在运输和装卸时，不准倒置或受强烈振动及碰撞。 2、产品可以在相对湿度不大于 90%（+5℃），温度 -25℃~55℃范围内贮运。 3、设备应存储在无腐蚀性、爆炸性气体的仓库内，贮存期间不应淋雨、曝晒、凝露
5、采用性能优良的环保、阻燃、自愈式电力电容器，损耗低、寿命长维护量小、运 行成本低，并附有放电电阻，过压、过流等保护功能。
6、根据用户配电系统谐波源情况，经测试、计算、设计滤波容量，滤除相关谐波并 提高功率因数。
7、模块化装配、走线清晰、便于维护。 8、依据设备负荷特性可提供三相平衡补偿、三相分相补偿及具有滤波功能的补偿装
提高补偿精度。 （2）、显示 ※全中文人机对话界面。
※直观显示预置参数。 ※实时显示配电系统有关参数：电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功
率、有功电度、无功电度、谐波电压、谐波电流等等，对有功电度、无功电度及 停电时刻、来电时刻、累计停电时间、每相的过压、欠压、缺相时间可数据存储
5
动态无功补偿装置
置。
三、主要技术参数
（1）、额定电压： 400V/690V （2）、额定频率： 50Hz （3）、补偿容量： 15~1440kvar （4）、响应时间： ≤16ms （5）、目标功率因数： 0.92~0.98 （6）、电容器组数： 3~12 组 （7）、投切步数： 1~43 步 （8）、防护等级： IP3X、IP4X （9）、针对系统谐波含量按需要对 3、5、7、11….等高次谐波进行滤波。
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2 个月以上数据。 （3）、数据通讯
※具有 RS232/485 通讯接口，通讯方式可采用现场通讯或远程通讯。 ※可实现定时召唤或实时召唤，响应预置参数的修改及远程控制。 （4）、数据管理 ※基于 WINDOWSXP 操作平台，通讯数据自动生成相关报表。 （5）、运行保护 ※当电网电压过压、欠压、缺相及谐波、零序、温升超限时快速切除补偿电容器 组。 ※每次通电，控制器进行自检后开始进入自动控制状态。 2、开关模块 开关模块采用固态无触点开关元件。其内部为晶闸管等电器元件构成的无触点电子 开关。它具有反映速度快、无磨损、无噪音、可靠性高并能将电容器组无冲击地接 入电网等特点。 3、电容器、电抗器模块 该模块由电容器、电抗器串联组成，具有抑制谐波的功能。电容器采用性能优良 的自愈型环保、阻燃式电力电容器带有放电电阻、过压力及过电流保护装置。电 抗器经过特定设计和严格的容差控制，其绝缘等级为 H 级（185℃）。
《低压成套开关设备和控制设备》 《并联电容器装置设计规范》 《低压无功功率补偿装置总技术条件》 《并联电容器装置设计技术规程》 《低压无功功率补偿装置》 《外壳防护等级》 《质量体系设计、开发、安装和服务的质量保证模式》
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动态无功补偿装置
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电力系统的用户中有的使用大量负荷频繁变化的设备，如轧钢机、电弧炉、变频装置、 中频炉、软启动等负载产生的高次谐波也随之注入电网，引起电压和电流的畸变，使用电 环境恶化，影响用电设备的正常工作。为此装置中设计有谐振点偏移的功能，可以有效地 避免高次谐波的并联谐振，滤除谐波，且无大电流产生，保证应有的电网配电质量。
柜体 进线开关模块
电子开关模块
电容电抗模块
十、典型模块简介
1、智能控制器模块 该控制器在综合国内外同类产品优势的基础上依据零电流控制的原理研究开
发成功的新产品，具有对无功功率快速补偿及滤除谐波的功能，提高配电系统的 功率因数，实时监测运行电气参数，并能在有谐波的情况下准确地投切电容器组， 其基本功能有： （1）、无功补偿 ※取样物理量为无功功率、无投切震荡、无补偿呆区。 ※△-Y 的任意组合方式。 ※电容器投切执行机构为无触点电子开关，输出路数为 1~12 路。采用编码技术，
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动态无功补偿装置
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4、使用电子开关实现无限次无触点投切、无磨损、无噪声、无电弧重燃、先投先切、 循环投运，以减少电容器承受的平均电流，延长装置的使用寿命。
色可以根据客户需求进行生产。 2、对具有滤波的动态无功补偿装置，根据谐波源或现场测试情况，进行计算决定其
配置。
九、外形及主要部件图
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动态无功补偿装置
控制器模块
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其功能：节能、增容、稳压、滤波 1、无功补偿及滤波使总电流减小，电能损耗降低，即节能。 2、实现无功就地补偿，增加配电电源设备的供电能力，即增容。 3、动态无功补偿响应速度快、实时性强，无电压闪变，使输出电压稳定，即稳压。 4、动态无功补偿装置可滤除谐波，消除 DSP 大规模集成电路数字信号处理技术，对采集参数进行无功计算，输出投 切控制信号；响应速度快、实时性强，快速跟随补偿，提高配电系统功率因数及 运行的稳定性。动态响应时间≤16ms。
10 NSVC-2000I-1200
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1380
60
1:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2 23 NSVC-2000I-1380
3
1440
120
1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1 12 NSVC-2000I-1440
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注：1、柜型（如 SIKUS、MNS、GCS、GCK、GGD、ROSET、SIVACON 等）、尺寸、颜
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动态无功补偿装置
和霜冻。
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十三、订货须知
1、请注明订货型号、规格、数量、交货期。 2、柜体型号、尺寸、颜色。 3、一次配电系统图。 4、配电柜排列图。 5、配电柜进出线方式。 6、有特殊要求的请注明；如投切精度、谐波等问题。
2、控制原理为等压零电流平滑地、连续地、快速地投切电容器组，无投切浪涌电流、 无电压闪变。零电流切除，无操作过电压。克服了原老式无功补偿装置即 PFC 系 统投切时产生的瞬变过程，避免电容器的过热、胀肚，可使装置寿命达到 10 年以 上。
3、控制器具有大屏幕液晶显示，可采样、计算、显示系统的电压、电流、功率因数、 谐波、有功、无功、有功电度、无功电度等 22 种电气参数，可存储 3 个月的用电 量，并通过 RS232/RS485 通讯口与上位机连接，实现数据显示、打印及远距离控 制的功能。
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五、型号定义
NSVC-2000I- - -50/- - - -
使用场所（室内 N，室外 W） 补偿功能（A、B、C）
配置（1、2、4）
电额抗定率电K压 额定频率(Hz)