整理AQC45系列无功补偿控制器说明书.docx
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整理AQC45系列无功补偿控制器说明书
※※※※※※※※※※※※※※※※※目录※※※※※※※※※※※※※※※※※
1.概述
AQC-45系列无功补偿装置，主控器采用KWWB系列智能无功补偿控制器（后面简称控制器）是国内首推的专业化无功补偿控制产品。
与一般的无功补偿控制器比较，它具备更多增强功能（如实时时钟、投切记录、开关保护、设备自检等），其系列化的产品能够完全满足不同用户在不同应用场合的使用要求。
控制器能实现对接触器、晶闸管开关、复合开关等多种投切开关的控制，控制能力强。
而作为加强型的控制器，还具备通讯功能或谐波保护功能（请参看不同型号的配置）。
控制器具备综合补偿、分相补偿、循环投切和8421编码等多种补偿方式可选。
控制器采用国际标准的外形尺寸和统一的用户界面，确保了用户安装调试的简捷方便，以及良好的互换性。
2.功能
测量功能
控制器能够测量电压、电流、有功、无功、功率因数、频率等多种电量。
控制器能够自动实现温漂、零漂的校正，所以电压电流精度可达到0.5级，有功、无功功率可达到1级。
补偿功能
在精确测量的基础上，控制器全面支持对系统的补偿功能。
补偿响应快，控制准确，支持动态和静态补偿，支持循环投切、8421编码等多种补偿方式。
通用保护功能
控制器具备上电保护、掉电保护、过压保护、欠压保护、欠流保护等多种保护功能。
另外，针对电容投切的安全要求，还提供开关保护功能，在开关动作次数越限后，将该支路闭锁为断开状态，提示更换部件，并防止引发系统故障。
被保护支路退出运行后，其他支路仍正常工作。
显示功能
双排液晶显示，可实时显示电网的主要参数，包括电压、电流、有功、无功、频率、功率因数等。
时钟功能
准确的时钟功能为系统事件的发生和各种统计量提供时间坐标。
补偿统计功能
统计包括电容累计投切次数和累计投入无功电度，便于对无功补偿效果进行评估，和优化无功补偿的控制方案。
高级设置功能
高级设置项目，是为专业人员提供的优化设置的选项。
普通用户可不设置，采用缺省选项，从而简化操作。
故障记录及报警功能
绝大多数的故障信息都能被记录，以供查阅。
有故障信息时，报警指示灯亮。
自检功能
补偿设备装配后通电实验时，用户可选用自检功能，控制器将依次投入和切除各级电容，并检查各电容支路电气状态是否正常。
自诊断功能
控制器采用实时自诊断技术，如果控制器内出现问题，将启动应急策略，并将故障给予记录。
通讯功能
控制器可选配通讯功能，通过232或485通讯口，与就地的计算机设备通讯或组网与远程终端实现四遥（遥测、遥调、遥信、遥控）功能。
控制器也可通过232、485口扩展，与无线通讯模块（如GPRS模块）、MODEM等连接，构成通讯网络。
谐波测量保护功能
可测量至15次谐波，并提供针对电压总谐波畸变率的保护功能，还可以支持投切滤波器。
3.型号列表
功能项目
KWWB-100
KWWB-100T
KWWB-200
KWWB-200T
KWWB-200TX
单相测量
△
△
三相测量①
△
△
△
综合补偿②
△
△
△
分相补偿
△
△
△
循环投切
△
△
△
△
△
8421编码
△
△
△
△
△
通用保护③
△
△
△
△
△
显示功能
△
△
△
△
△
时钟功能
△
△
△
△
△
补偿统计④
△
△
△
△
△
故障记录
△
△
△
△
△
报警功能
△
△
△
△
△
自检功能
△
△
△
△
△
自诊断
△
△
△
△
△
通讯功能⑤
△
△
△
谐波测量⑥
△
谐波保护
△
输出节点
12（MAX）
节点形式⑦
直流电平／空节点
①三相测量情况下，能够避免三相负荷不平衡时造成的无功测量误差和投切时无功反送的问题。
②综合补偿建立在三相测量的基础上，因为有分相补偿的要求。
③通用保护包括电压保护、电流保护、开关保护等多种。
④补偿统计和显示量在三相采样（200系列）情况下有增加，可参有关说明。
⑤所有带通讯功能的控制器均可配备一个通讯口，232、485可选。
用户如需配置两个通讯口，订货需特别说明。
⑥具有谐波测量和保护功能的控制器主要用于谐波含量高的厂矿区域或控制要求高的场合，也可用于投切滤波器。
⑦节点形式分直流电平和空节点两种。
直流电平范围5V～24V,用户可指定；空节点可承载250VAC或100VDC，容量3A。
4.技术指标
4.1额定值
额定电压Un：
380VAC
额定电流In：
5A／1A
4.2测量精度
电压测量精度：
0.8Un～1.2Un，±0.5％
电流测量精度：
0.1In～1.2In，±0.5％
功率测量精度：
±1％
功率因数测量精度：
±1％
频率测量精度：
±0.02Hz
4.3输入
电压量程：
0～2Un
电流量程：
0～2In
电压过载：
800V5s／1000V3s
电流过载：
2In连续／10In3s／30In1s
吸收功耗：
电压 0.2VA／相，电流 0.1VA／相
4.4保护
过压保护：
380～460（100系列），级差1V
220～265（200系列）；级差1V
欠压保护：
300～380（100系列），级差1V
175～220（200系列）；级差1V
过压回差：
0～20V，级差0.1V
欠压回差：
0～20V，级差0.1V
欠流保护：
0～100A（一次电流），级差1A
最大开关次数：
1～100万次，级差1万次
4.5补偿模式
循环投切/8421编码/分相补偿/综合补偿
4.6时钟
时间格式：
年/月/日/时/分/秒
时钟误差：
0.5秒/日
4.7通讯
串行口：
RS485/RS232
通讯规约：
IEC60870-5-101/MODBUS/DNP3.0
4.8绝缘强度
符合IEC255-5标准 2.0KV/50Hz/1min
4.9脉冲电压
符合IEC255-5标准 ±5KV/1.2/50μS/0.5J
4.10绝缘电阻
符合IEC255-5标准 100MΩ/500V
4.11电磁兼容
脉冲群：
IEC255-22-1标准2级
辐射电磁场：
IEC60255-22-3标准2级
静电放电：
IEC255-22-2标准3级
快速瞬变：
IEC61000-4-4标准3级
4.12工作条件
工作温度：
-25～55℃
储存运输温度：
-40～85℃
相对湿度：
5%～95%，无凝露
海拔高度：
<2000m
地震强度：
<8级
污秽等级：
IV级
安装场所：
除火灾、爆炸、水淹、强化学腐蚀等场所外的地方。
4.13防护等级
防护等级：
IP33
4.14电源
电源电压：
±20%Un，输入与采样共用
整机功耗：
5W（12路继电器输出）
3W（12路直流电平输出）
0.001mW（低功耗待机）
4.15重量
750克
4.16外形尺寸
外形尺寸：
120mm（长）×120mm（宽）×100mm（深）
安装开孔尺寸：
112mm×112mm
5.设备原理
5.1工作原理
控制器由测量、显示、控制、电源等几部分组成。
测量信号经小型电压（电流）互感器变送，并进行信号调理后，送入12位AD进行模数转换。
16位高性能单片机对转换后的数字信号依据计算公式进行计算，得到电压、电流、有功功率、无功功率和频率。
所有测量所得数据可以通过LCD液晶模块显示。
在控制上，单片机根据无功补偿的判据（5.3节）要求，判别电压、电流和无功功率是否满足电容投入或切除要求，并执行相应的控制命令。
5.2原理框图
单相采样原理框图（见下页）
三相采样原理框图
5.3无功补偿判据
无功投切依据电压、电流、无功功率、功率因数等综合因素，其投入的充要条件如下：
①L_V+L_△U≤U≤H_V-H_△U
②COSf1＜L_PF
③COSf2＜H_PF
④I＞L_I
其中，L_V为欠压门限，H_V为过压门限，L_△U为欠压回差，H_△U为过压回差，L_PF为投入门限，H_PF为切除门限，L_I为欠流门限，U、I为实际的电压、电流，COSf1为电容投入前的实测功率因数，COSf2为当前负荷情况下投入下一级电容后的功率因数的理论计算值。
当满足如下任一条件时，电容切除（Q1：
实测的无功功率）
①U≤L_V或U≥H_V
②Q1≤0
③I≤L_I
④COSf1≥H_PF
当满足如下任一条件时，电容投入功能闭锁（此时可切除电容）
①L_U＜U＜L_U+L_△U
②H_U＞U＞H_U-H_△U
5.4电容投切方式
循环投切
每级电容为等容量三相电容，电容投切时遵循先投入的电容先切除这一原则。
循环投切的优点是各级电容投入时间从较长时间看会接近相等，所以各级电容的老化程度和寿命会大致相等。
编码投切
各级电容（三相电容）容量的比例遵循所设置的编码值对应的递增关系，这样可以组合成一系列电容级差，电容投切时不采用循环投切，而采用这种编码方式。
编码投切的优点是在容量相等的情况下，其所需级数更少，或单级级差更小（补偿更充分）。
编码投切的设置方法见6.10基本参数设置中的“补偿方式”参数设置；
分相投切
各级电容均由单相电容组成，各相电容独立遵循循环投切或编码投切的方式；编码投切的设置方法同编码投切设置相同；
这种补偿方式需要三相采样的控制器，即200系列的控制器，来完成控制。
综合补偿
综合补偿是对循环投切和分相补偿的综合，一般情况下，分补部分（第一级或前两级）由单相电容组成，后续各级电容是三相电容，分补部分按分相补偿，其他各级电容按等容量循环投切进行。
其优点是对循环投切和分相补偿的优缺点加以综合，在三相负荷不平衡不是特别大的情况下，能取得理想的补偿效果。
本产品支持最多两级分补；
这种补偿方式也需要三相采样的控制器，即200系列的控制器，来完成控制。
6.操作指南
6.1键盘和指示灯定义
控制器采用红色发光二极管指示灯，从左至右共有16个指示灯，依次为工作指示灯、运行指示灯、报警指示灯、通讯指示灯、以及12路电容器投切指示灯。
工作指示灯
上电工作后，指示灯按秒均匀闪烁。
运行指示灯
手动工作状态时指示灯常亮、自动工作状态时指示灯慢闪、自检工作状态时指示灯快闪。
报警指示灯
当有故障报警时，指示灯亮。
通信指示灯
当发生通讯时，指示灯闪烁。
电容投切指示灯
当电容器投上时，对应的指示灯亮。
下方的面膜从左至右依次有BACK（返回）、UP（向上）、DOWN（向下）、SET（确认）键。
退回本菜单层面，返回上一级菜单（包括退出保存），或退出菜单系统。
在本菜单层面，向上移动至相邻的项目；或在修改数据时，递增数据。
在本菜单层面，向下移动至相邻的项目；或在修改数据时，递减数据。
选择进入下一级菜单；在修改数据时，向右移动至当前的数据修改位；或确认是否保存数据。
在进行菜单操作时，在LCD显示行的最左边显示当前操作菜单的位置，其中，第一级主菜单使用A、B、C等大写字母排序，每一级主菜单下面的二级菜单采用1、2、3等阿拉伯数字表示。
比如：
B4表示B主菜单下的第4个二级菜单。
6.2KWWB-100系列菜单列表
主菜单
二级菜单
三级菜单
Display电量显示
显示1：
电压 电流
有功 无功
—
—
显示2：
功率因数
频率
—
—
Time时钟
显示与设置
Day年 月 日
Time时 分 秒
修改时钟
（显示格式同左）
Record补偿记录
T_Amo：
电容总投切次数
—
C_Amo：
当日投切次数
—
Y_Amo：
前一日投切次数
—
T_Wat：
总投入无功电度
—
Manual手动投切设置
显示并改变电容投切状态
—
—
Bsetup基本参数设置
C_Ser：
电容级数
0～12
C_Cap：
单级电容容量
0.0～99.9kvar
CT：
CT变比
0～999
C_Int：
电容投切间隔
0～99s
C_Mod：
补偿方式
循环/编码
O_Mod：
运行方式
手动／自动／自检
Hsetup高级参数设置
H_V：
过压门限
380～460V
L_V：
欠压门限
300～380V
H_△V：
过压回差
0.0～20.0V
L_△V：
欠压回差
0.0～20.0V
L_I：
欠流门限
0.0～100.0A
L_PF：
投入门限
0.000～0.999
H_PF：
切除门限
0.000～0.999
C_Tim：
电容放电时间
0～99s
C_Ori：
电容投入次数初始值
0～ 9999999
S_Amo：
开关最大动作次数
1～100万次
Q_Ori：
投入无功电度表底
0.0～9999999.9度
Commun：
通讯
BandCheck
1200～192001/0/-
Calib：
校准
厂家使用
ERROR当前故障信息
ClearError
故障信息清除
Error1：
过压
—
Error2：
欠压
—
Error3：
缺相
—
Error4：
欠流
—
Error5：
电容支路电流偏大
电流偏大支路号
Error6：
电容支路电流偏小
电流偏小支路号
Error7：
开关动作次数越限
次数越限支路号
Error8：
内部故障
—
注：
能闪烁的菜单才有下一级菜单；
有通讯功能的控制器才有通讯设置项。
二、环境影响评价的要求和内容6.3KWWB-200系列菜单列表
主菜单
（2）环境的非使用价值。
环境的非使用价值（NUV）又称内在价值，相当于生态学家所认为的某种物品的内在属性，它与人们是否使用它没有关系。
二级菜单
三级菜单
（三）规划环境影响评价的公众参与DisplayUI
电量显示
在可行性研究时应进行安全预评价的建设项目有：
显示１：
A相电压 电流
（2）疾病成本法与人力资本法 A相有功 无功
—
—
显示２：
B相电压 电流
B.环境影响登记表 B相有功 无功
（2）安全验收评价。
—
—
显示３：
C相电压 电流
（2）安全验收评价。
C相有功 无功
—
—
显示４：
三相功率因数
频率
—
—
DisplayTHD
电压谐波畸变率显示
显示１：
电压总谐波畸变率
３次谐波畸变率
—
—
显示２：
５次谐波畸变率
次谐波畸变率
—
—
显示３：
９次谐波畸变率
１１次谐波畸变率
—
—
Time时钟显示与设置
Day年 月 日
Time时 分 秒
修改时钟
（显示格式同左）
Record
补偿记录
T_Amo：
电容总投切次数
—
C_Amo：
当日投切次数
—
Y_Amo：
前一日投切次数
—
T_Wat：
总投入无功电度
—
Manual手动投切设置
显示并改变电容投切状态
—
—
Bsetup基本参数设置
C_Ser：
电容级数
0～12
C_Cap：
单级电容容量
0.0～99.9kvar
CT：
CT变比
0～999
C_Int：
电容投切间隔
0～99s
C_Mod：
补偿方式
循环/编码/分相/综合
O_Mod：
运行方式
手动／自动／自检
Hsetup高级参数设置
H_V：
过压门限
220～265V
L_V：
欠压门限
175～220V
H_△V：
过压回差
0.0～20.0V
L_△V：
欠压回差
0.0～20.0V
L_I：
欠流门限
0.0～100.0A
L_PF：
投入门限
0.000～0.999
H_PF：
切除门限
0.000～0.999
C_Tim：
电容放电时间
0～99s
C_Ori：
电容投入次数初始值
0～9999999
S_Amo：
开关最大动作次数
1～100万次
Q_Ori：
投入无功电度表底
0.0～9999999.9度
U_THD：
电压总谐波畸变率门限
0.0～99.9（百分比）
Commun：
通讯
Band Check
1200～96001/0/-
Calib：
校准
厂家使用
ERROR当前故障信息
ClearError
故障信息清除
Error1：
过压
过压的相别
Error2：
欠压
欠压的相别
Error3：
缺相
缺相的相别
Error4：
电压谐波越限
谐波越限相别
Error5：
欠流
欠流的相别
Error6：
电容支路电流偏大
电流偏大支路号
Error7：
电容支路电流偏小
电流偏小支路号
Error8：
开关动作次数越限
次数越限支路号
注：
能闪烁的菜单才有下一级菜单；
有通讯功能的控制器才有通讯设置项；
有谐波测量保护功能的控制器才有有关显示设置和信息项。
6.4主菜单
① 在黑屏情况下，按SET键进入主菜单。
② 在主菜单层面，按UP或DOWN键向上或向下移动主菜单项目。
③ 在主菜单层面，按SET键进入正在闪烁的菜单项目。
④ 在主菜单层面，按BACK键退出主菜单，退出后黑屏。
6.5电量显示菜单
① 在主菜单层面，电量显示菜单闪烁，按SET键进入电量显示菜单。
② 在电量显示菜单层面，按UP或DOWN键向上或向下移动菜单项目，查看显示值。
③ 在电量显示菜单层面，按BACK键退出电量显示菜单。
④ 在电量显示菜单层面，SET键无效。
6.6电压谐波畸变率显示菜单
① 在主菜单层面，电压谐波畸变率显示菜单闪烁，按SET键进入电压谐波畸变率显示菜单。
② 在电压谐波畸变率显示菜单层面，按UP或DOWN键向上或向下移动菜单项目，查看显示值。
③ 在电压谐波畸变率显示菜单层面，按BACK键退出电压谐波畸变率显示菜单。
④ 在电压谐波畸变率显示菜单层面，SET键无效。
6.7时钟菜单
① 在主菜单层面，时钟菜单闪烁，按SET键进入时钟菜单。
② 在时钟菜单层面，UP或DOWN键无效。
③ 在时钟菜单层面，按SET键进入时钟设置菜单。
时钟设置
① 在时钟设置菜单层面，闪烁位的数可修改，按UP或DOWN键，数据递增或递减。
② 在时钟设置菜单层面，按SET键使数据的闪烁位右循环，即被修改的位右循环。
③ 在时钟设置菜单层面，按BACK键退出时钟设置子菜单。
数据如改动，屏幕提示数据是否保存。
④ 在屏幕提示数据是否保存时，按UP或DOWN键在YES和NO选项中移动，按SET键确认。
6.8补偿记录菜单
① 在主菜单层面，如补偿记录菜单闪烁，按SET键进入补偿记录菜单。
② 在补偿记录菜单层面，按UP或DOWN键将依次显示电容总投切次数、当日投切次数、前一日投切次数、总投入无功电度。
③ 在补偿记录菜单层面，SET键无效。
④ 在补偿记录菜单层面，按BACK键退出补偿记录菜单，返回主菜单。
6.9手动投切菜单
① 按Manual菜单进入手动投切菜单时，若当前状态为手动，同说明书；若为自动方式时，显示当前投切状态，状态字符不闪烁，按Up、Down键翻页，按Back键退出；
② 在手动投切菜单层面，两屏12个（最多）符号代表电容器的实际状态，其中X代表电容为切除状态，O代表电容为投入状态。
闪烁的符号可用UP或DOWN修改。
按SET键可以在两屏之间切换。
③ 在手动投切菜单层面，按BACK键退出手动投切菜单，退出时如电容状态没有修改，直接返回记录菜单。
④ 退出时如电容状态被修改，系统提示是否要保存。
按UP或DOWN键选择YES或NO选项。
SET键用于确认。
确认后，如电容状态被修改，投切工作将逐级完成。
6.10基本参数设置菜单
① 在主菜单层面，如基本参数设置菜单（Bsetup）闪烁，按SET键进入基本参数设置菜单。
② 在基本参数设置菜单层面，按UP或DOWN键可向上或向下移动菜单项目。
③ 在基本参数设置菜单层面，按SET键进入正在闪烁的菜单项目。
④ 在基本参数设置菜单层面，按BACK键退出基本参数设置菜单，如无数据修改，直接返回主菜单。
⑤ 如有数据修改，系统提示是否要保存。
按UP或DOWN键选择YES或NO选项。
SET键用于确认。
基本参数缺省值
产品出厂后，非特殊约定，采用如下缺省值。
基本参数
缺省值
电容级数
0
单级电容容量
99.9kvar
CT变比
1
电容投切间隔
3s
补偿方式（自动状态下）
循环投切 Cycle
运行方式
手动 Manual
电容级数
① 在基本参数设置菜单层面，如电容级数菜单（C_Ser）闪烁，按SET键进入电容级数菜单。
② 在电容级数菜单层面，所显示值为当前设置数据，按UP或DOWN键可使闪烁位的数递增或递减。
③ 在电容级数菜单层面，按SET键使数据的闪烁位右循环，即被修改的位右循环。
④ 在电容级数菜单层面，按BACK键退出电容级数菜单。
单级电容容量
① 在基本参数设置菜单层面，如单级电容容量菜单（C_Cap）闪烁，按SET键进入单级电容容量菜单。
② 在单级电容容量菜单层面，所显示值为当前设置数据，按UP或DOWN键可使闪烁位的数递增或递减。
③ 在单级容量菜单层面，按SET键使数据的闪烁位右循环，即被修改的位右循环。
④ 在单级电容容量菜单层面，按BACK键退出单级电容容量菜单。
⑤ 在使用编码方式时，输入最小的电容容量，也是第一级的电容容量；有分相情况时，单级容量是一级中三只单相电容的容量和。
CT变比
① 在基本参数设置菜单层面，如CT变比菜单（CT）闪烁，按SET键进入CT变比菜单。
② 在CT变比菜单层面，所显示值为当前设置数据，按UP或DOWN键可使闪烁位的数递增或递减。
③ 在CT变比菜单层面，按SET键使数据的闪烁位右循环，即被修改的位右循环。
④ 在CT变比菜单层面，按BACK键退出CT变比菜单。
电容投切间隔
电容投切间隔为投切电容时相邻两级电容投切之间的时间间隔，它是为了避免系统无功负荷的短时快速变化而可能引起的电容器频繁投入和切除。
① 在基本参数设置菜单层面，如电容投切间隔菜单（C_Int）闪烁，按SET键进入电容投切间隔菜单。
② 在电容投切间隔菜单层面，所显示值为当前设置数据，按UP或DOWN键可使闪烁位的数递增或递减。
③ 在电容投切间隔菜单层面，按SET键使数据的闪烁位右循环，即被修改的位右循环。
④ 在电容投切间隔菜单层面，按BACK键退出电容投切间隔菜单。
补偿方式
① 在基本参数设置菜单层面，如补偿方式（C_Mod）闪烁，按SET键进入补偿方式菜单。
② 在补偿方式菜单层面，所显示值为当前补偿方式，按UP或DOWN键可改变补偿方式。
Cycle：
循环投切；
Code：
编码；
Phase：
分相补偿；
Complex：
综合补偿；
③ 在补偿方式菜单层面，SET键无效。
4在补偿方式菜单层面，按BACK键退出补偿方式菜单。
5“投切方式”设为编码（Code）或三相中为分相（Phase）时，投切菜单C_Mod下列出菜单Coding，按Set键进入后显示编码设置菜单，如下图：
（编码序号）12345678
（编码值）1248。
。
。
进入时第一级编码值闪烁，按Up
升级会员 