TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介

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1、TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介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.绝缘老

2、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.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

3、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（ThyristorControlledReactor）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QC为电容器功率，Q

4、L为负载感性无功功率，QLS为补偿器所提供的感性无功功率。图2动态补偿原理负载工作在不同的状态所产生的无功功率也是不同的，例如当负载起动时，所消耗的无功功率很大，功率因素很低，补偿器无功功率QLS降为0，此时容性无功功率QC全部用于补偿负载无功功率QL。当负载进入等速运行阶段后，所需的无功功率减小，电容器会产生过补偿，TCR的控制器提供一部分感性无功功率QLS，以补偿容性无功功率的多余部分。当负载停止时，补偿器全部容量投入，用于补偿过剩的容性无功功率QC。控制器感性无功功率QLS对负载的感性无功功率QL和电容器组的容性无功功率QC起平

5、衡作用，以使系统电压及功率因数保持为恒定值。图3TCR主电路图4晶闸管连线原理图5不同控制角a时的电流波形控制器感性无功电流的大小通过控制角α进行调节，调节范围为α=90º～180º(此即相对于β=0º～90º)。图4中阀1导通正半周，阀2导通负半周。图6AC控制器谐波电流控制角的关系4、设备组成SVC型动补装置由开关、触发监控系统，晶闸管阀组及主电抗器，FC滤波器组等组成。下面介绍各单元的功能。主电抗器：主电抗器为空芯结构，自然空冷。为了避免晶闸管承受过高的短路应力，将每相电抗器分为两部分，中间接AC控制器。当某一部分电抗器发生短路

6、后，晶闸管最大承受2倍的额定电流。相当于一个可控的感性负载，通过电子调节器和反并联连接的晶闸管阀的相位控制，改变补偿电抗器的电流大小，从而达到动态无功补偿的目的。晶闸管阀组：晶闸管阀组由串连的若干只晶闸管元件组成，串连后的晶闸管阀组可以承受系统电压的4倍以上，有足够的可靠性和裕度。晶闸管阀组采用相位触发控制方式，用于控制主电抗器的电流，实现动态无功功率的调节和补偿的目的。晶闸管阀组采用光电触发的方式。采用原装优质产品，开通、关断、触发、一致性好，高温特性优良，通态压降低，适合多只串联应用。因晶闸管阀为正、反向并联，我公司提供的晶闸管参

7、数一致性好，晶闸管更换时，用我公司提供的备件更换即可。每臂串联的晶闸管有2只冗余，当冗余晶闸管损坏时，设备可正常运行，控制器发出报警信号，可在设备检修期间查明原因，进行更换。如果晶闸管损坏数量超过冗余数时，发出报警信号同时，立即跳闸，应立即查明原因进行更换。晶闸管阀由晶闸管串联而成，每臂阀组都有相应的阻容吸收回路，均压回路，晶闸管换向过电压保护电路及晶闸管击穿保护。晶闸管触发采用光电触发。晶闸管触发角：110度~165度，触发角误差小于0.1电角度。晶闸管的过载能力：1.3倍电流：300S，1.5倍电流：60S，2倍电流：10S。均压

8、阻容回路因晶闸管的伏安特性不完全一致及开通与关断过程中的分散性，在多只晶闸管串联使用下必须进行动态及静态均压措施。该装置每一反并联晶闸二端并有阻容元件，以吸收晶闸管换向过电压，同时起动态、静态均压作用，使每相中每只晶闸管