SVC控制系统原理.doc

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1、1TCR控制系统原理SVC如图1接入系统中，滤波器FC提供固定的容性无功QC，补偿电抗器提供感性无功。只要能做到QN=QV-QC+QTCR=常数（或0），就能实现电网功率因数=常数，电网电压几乎不波动。式中：QN为系统无功，QV为负荷无功。补偿效果好坏的关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流。可控硅阀和控制系统能够实现这个功能。采集电流和电压，求得补偿无功值，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。补偿电抗器电纳值与电抗器的导通角有关。当电抗器额定电感值确定后，控制电抗器的导通角可改变电抗器在工作电路中的等效电纳值。补偿电抗器电纳

2、值与导通角的关系如下：Br=其中：α为电抗器触发角L为电抗器额定电感值改变电抗器的导通角是用可控硅实现的。如图2所示，控制可控硅的触发角来改变电抗器的导通角。当触发角增大时，电抗器的电纳值增大，补偿功率减小。图2中I为电抗器电流，它随触发角α的增大而减小。TCR控制系统完成如下功能：通过检测系统电压、电流和TCR的电流，计算出可控硅的触发角，控制电抗器电纳值，达到无功补偿的目的。对于不对称负荷，应用分相调节。TCR分相调节的理论基础为STEINMETZ理论，此理论的前提是系统电压为平衡对称的。从这个前提出发，补偿后理论上负荷是纯有功、平衡的。STEINMETZ理论给出多种

3、补偿表达形式，本系统采用无功功率平均值表示的补偿电纳公式：Brab=×（Vbc×ia（l）+Vca×ib（l）-Vab×ic（l））dtBrbc=×（Vca×ib（l）+Vab×ic（l）-Vbc×ia（l））dtBrca=×（Vab×ic（l）+Vbc×ia（l）-Vca×ib（l））dt其中：Brab，Brbc，Brca分别为△形连接的补偿电抗器电纳值V为系统电压有效值Vab，Vbc，Vca为系统线电压瞬时值ia(l)，ib(l)，ic(l)为负荷电流瞬时值T为采样周期10msTCR的分相调节控制系统能做到补偿后各项指标均达到国家标准，并满足用户要求。1TCR控制系统

4、组成及功能2如图3所示，SVC控制部分由控制柜、脉冲柜和功率单元组成。控制柜的作用是通过采集系统信号经内部计算处理后发出触发脉冲，同时检测可控硅击穿、触发脉冲丢失和TCR过流等。脉冲柜将触发脉冲转变为符合要求的脉冲信号，触发可控硅。功率单元串入电抗器回路，通过控制晶闸管的触发角使电抗器产生补偿所需的电流。2.1控制柜如图4所示，控制柜由电源供电单元、信号采集单元、联锁保护单元和中心控制单元组成。信号采集单元联锁保护单元中心控制单元电源供电单元图4控制柜组成框图2.1.1电源供电单元电源供电单元是将380V/50HZ经变压器后转换为16.3V、23V、8.9V、36V电压等

5、级的交流电源，供给控制柜的其它单元用电。其中36V用作照明，220V供风扇用电。2.1.2信号采集单元信号采集单元由电压互感器和电流互感器组成。采集系统电压Uab、Ubc、Uca和系统电流Ia、Ib、Ic供中心控制系统运算使用；采集的相控电流Iab、Ibc、Ica除供中心控制系统运算和保护用外，还供控制柜门板的电流表指示用。2.1.3联锁保护单元联锁保护单元对设备出现故障及时处理，保证设备安全运行。此单元由继电器、指示灯和远方断路器辅助触点组成的逻辑控制回路，包括合闸信号、合闸允许、合闸指示、跳闸、事故及脉冲柜联锁。原理接线见附图0RX354.651。击穿检测功能是由击穿

6、检测插件箱完成的。每一对反并联的可控硅都对应一个击穿检测指示灯，还可以设定引起跳闸的每一相可控硅的击穿个数。击穿检测插件箱中还有两块电源板：第一块电源板的输入为T3变压器的次级输出，整流后输出+27V和+12V直流供第二块电源板使用；第二块电源板对+27V和+12V稳压后输出+24V和+5V。其中+24V供K5—K12继电器用电，+5V供击穿检测插件箱中其它板用电。2.1.4中心控制单元中心控制单元是控制系统的核心部分。它依据采样信号，计算α角，发出触发脉冲。它分为六部分，包括电源，输入输出，键盘显示，模拟运算，综合保护和脉冲控制。插件箱内信号流程图参见附图0RX354.

7、652。2.1.4.1电源电源板I输入为两路16.3V三相交流电，经整流稳压后输出15V；电源板Ⅱ输入为23V和8.9V三相交流电，经整流稳压后输出+24V、+8V、+5V（2），其中+24V的地0V（2）与其它电源地0V隔离。+5V（2）作为A/D转换的电源。表1列出中心控制单元各块板的电源供应情况。表1输入输出键盘显示控制板综合保护采样板1，2+15V△-15V△+8V△△△△△△+5V(2)△△△0V△△△△△+24V△△0V(2)△△板内稳压+8V→+5V△△△△+24V→+5V△-15V→-5V△2.1.4.2输入输