晶闸管投切电容器动态无功补偿技术及其应用

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1、第31卷增刊2电网技术Vol.31Supplement22007年12月PowerSystemTechnologyDec.2007文章编号：1000-3673（2007）S2-0118-05中图分类号：TM772文献标识码：A学科代码：470·4054晶闸管投切电容器动态无功补偿技术及其应用巩庆（邯郸钢铁集团有限责任公司型棒材厂，河北省邯郸市056015）ThyristorSwitchedCapacitorDynamicVarCompensationTechnologyandItsApplicationG

2、ONGQing（SectionandBarSteelPlant，HandanIron&SteelGroupCo.,Ltd.，Handan056015，HebeiProvince，China）摘要：从晶闸管投切电容器(thyristorswitchedcapacitor，TSC)络中不稳定的无功功率进行动态补偿的独立系统，因的基本原理、分类概况、主接线形式、检测与控制策略等方此其应用形式有很大的灵活性，按应用电压等级划分面介绍TSC在动态无功补偿中的应用现状，指出了TSC技为低压补偿和高压补偿，前者适用于对

3、1kV及以下术存在的问题，并提出了拟解决的方案。大量的试验与实践的电压进行补偿；后者直接将补偿系统接入电网进行证明，TSC无功补偿装置具备优良的无功补偿性能，具有高压补偿，适用于对6~35kV的电压进行补偿。较高的应用价值和广泛的市场前景。1.2晶闸管阀关键词：晶闸管投切电容器(TSC)；无功补偿；动态在TSC系统中，晶闸管阀一般采用2只晶闸管0引言反并联的方法，达到2只晶闸管轮流触发的效果，起到了接通和断开补偿回路的作用。这种反并联的在工业企业中，异步电动机、变压器等大量阻感方式可靠性高，即使某相损坏1

4、只晶闸管，也不会性负载的存在必然会产生一定的无功功率，这增加了导致电容器误投入。晶闸管阀承受的最大反相电压设备容量以及输电线路和变压器的损耗，从而导致用为电源电压的峰值。电效率低下，直接影响自动化设备的正常运行。出于经济性和操控简便的考虑，常常采用1只无功功率补偿是把具有容性功率的负荷装置与晶闸管和1只二极管反并联的接线方式构成晶闸管感性功率负荷并联在同一电路。当容性装置释放能阀。这种结构可有效避免冲击电流和过电压对供电量时，感性负荷吸收能量；当感性负荷释放能量时，系统及设备的影响，但晶闸管阀所承受的最大

5、反向容性装置吸收能量，能量在2种负荷之间相互交换。电压为电源电压峰值的2倍。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输通常，晶闸管阀还并联有由电阻和电容构成的出的无功功率进行补偿，从而对无功功率进行调度吸收电路，用于吸收浪涌电流和抑制过电压。为抑以改善交流电力系统的供电质量，达到校正功率因制电容器投入电网时可能出现的冲击电流，可采用数、调节电压和平衡各相负载的目的。加装电抗器的方式串联小电感。1晶闸管投切电容器1.3补偿电容器1.1概述补偿电容器是TSC系统的关键部件，通过投入晶闸管投切电容器(thyr

6、istorswitchedcapacitor，或切除电容器的方法可动态平衡电感性负载与电容TSC)是一种利用晶闸管作为无触点开关的无功补性负载，从而将功率因数维持在较高的理想水准。偿装置，它根据晶闸管能够精确触发的特性，快速（1）分组方式。在很多工业生产实践中，除平稳地投入或切除补偿电容器。TSC可快速跟踪冲了就地补偿的大电机外，大量分散的感性负载需要击负荷的突变，对最佳功率因数进行闭环反馈，实在低压配电室进行集中补偿，这时由于补偿容量是现动态无功补偿、减小电压波动，从而达到节能降随时间变化的，为不出现过

7、补偿或欠补偿，需要将耗的目的。电容器分成若干组，采用自动投切的方式。由TSC构成的无功补偿系统是一个对供配电网电容器分组的具体方法比较灵活，常见的有以第31卷增刊2电网技术119[1]下几种：①等容量制，即把所需补偿的电容平均法和角内接法。角外接法，即晶闸管阀处于电容器分为若干份；②1:2:4:8制，即每单元电容器值按大三角形的外部，其接线图如图1所示。这种接法应小倍增式设置，这样可获得15级补偿值；③二进用于三相对称负载时，可有效抑制3倍次谐波。角制，即采用N−1个电容值均为C的电容和一个电容内接法，即

8、晶闸管处于电容器三角形的内部，其接值为C/2的电容，这样补偿量的调节就有2N级。线图如图2所示。这种接线方式减小了晶闸管的电对比上述方法可知，方法①的控制方式最简单，但流定额，但晶闸管的电压定额较大。相对较大的补偿级差限制了精度，而方法②与③虽采用多级差补偿的方法提高了效果，但均为繁琐，不便于自动化控制。相比之下，方法③不乏为一种有益的折中式方案。（2）投切模式。由于动态无功补偿需要频繁投切电容器，因此为确保电容器的寿命和质量