由于0.4kV级的低压无功补偿装置安装地点分散、数量多、运行和维护的工作量大，因此，在无功补偿装置的选用中，晶闸管电容投切装置所暴露的缺陷已不容忽视。选用可靠性更高、使用寿命更长的免维护型电容器投切装置，是达到良好补偿效果、降低运行和维护费用、实现高效、节能、安全、经济运行的重要举措。

　　4.4 机电一体化复合开关

　　近年来，一些专业厂家研制了不同形式的机电一体化复合开关，作为电容器的投切装置。其中有些机电开关已能达到良好的电容器投切效果，并取得了很好的运行经验。

　　因机电一体开关是一种新型的电容器投切装置，下面将其工作原理、结构特点和选用注意事项作简单介绍。

　　4.4.1 主接线和工作原理

图1

　　(1)机电一体化开关的基本构成

　　CPU控制单元--接收无功补偿控制器发出的电容器投切信号，即“控制信号1”，并按预先设定的程序发出晶闸管和交流接触器的通断控制信号;

　　晶闸管电子开关--它接收CPU控制单元发出的触发信号，实现电容器的零电压投入和零电流切除功能;

　　交流接触器--它接收CPU控制单元发出的分合指令，即“控制信号2”。交流接触器只在稳态时，起到无功补偿电容器与电网之间的能量传递作用。

　　(2)机电一体化开关的设计思想

　　由上图可见，机电一体化开关的通断器件有两种，即正反向并联晶闸管和普通交流接触器。

　　其设计思想是：将电容器投切和运行的不同特性，分为暂态和稳态两个过程，分别采用不同特性的器件进行控制，即：

　　利用晶闸管的易控和无触点特性，使反向并联晶闸管工作在电容器投切瞬间的暂态过程中，起到抑制涌流、过压和拉弧现象，并能实现快速投切。

　　利用交流接触器在可靠闭合时，其主触点接触电阻小、导通容量大、压降小、功耗小、工作安全可靠等特性，使其工作在电容器投入后和切除前的稳态过程中，起到电容器向电网提供无功能量的主通道作用。

　　(3)机电一体化开关的原理框图

　　实现上述设计思想的核心部件，是机电一体化控制单元，它由程序化控制电路、正反向并联晶闸管和阻容能量吸收电路所组成。机电一体化控制单元的原理框图如图2所示。

图2

　　当无功补偿控制器根据电网无功的增量，向机电一体化控制单元发出投入或切除电容器的控制信号时，该信号通过光电转换后进入单片机，启动相应的时序控制程序，单片机按照规定的程序步骤，发出晶闸管通断指令和接触器通断指令，该指令通过功率放大和光电隔离后，驱动晶闸管和交流接触器按预先设定的程序适时动作，确保安全可靠地对电容器进行投切操作。