三源铝业有限公司负荷多为轧机设备,对电网冲击较大,系统功率因数低,造成电能的浪费,对这些设备进行无功补偿,可以节约能源,降低生产成本,系统电压稳定性增强。论文设计了一个低压动态无功补偿装置,可以快速跟踪系统无功,可实现零电流投切电容器组。首先对无功补偿降损节能进行了分析,得出无功补偿的必要性,对无功补偿原理进行了概述,选用晶闸管作为投切开关,可以得到较快的响应速度。把功率因数和系统无功功率综合起来作为控制对象,确保装置准确动作,根据潍坊三源铝业现场实际情况,对无功补偿装置的容量进行了详细的配置,对主电路各个元件的规格做出了认真的选择。其次对补偿装置的控制器硬件部分和软件部分进行了设计,对投切电路板进行了设计,控制器采用性能优越的TMS320F2812芯片作为控制芯片,投切线路板采用型号为XC3S50-4FTG100C的赛灵思FPGA芯片,设计了电源电路、信号采集电路、电压过零检测电路、晶闸管触发驱动电路。软件使用C语言编程,系统通用性得到提高,维护起来也相对容易,设计了合理的投切逻辑,有效避免投切振荡的产生。最后在现场运行装置,装置在晶闸管两端电压过零的时候投切电容组,线路无冲击电流,认真观察了装置在不同工艺流程下的运行情况,现场数据进行了记录,装置工作状况良好。装置可以快速准确对系统无功进行补偿,现场功率因数达到0.92以上,达到最初设计指标,现场电能质量得到较大的改善。