高压FC型滤波及无功补偿
高压滤波补偿fc
高压滤波补偿fc
高压滤波补偿装置（FC）是一种用于电力系统的设备，主要用于高压电力传输和分配系统中，用于滤波和无功补偿。
滤波功能是高压滤波补偿装置的主要作用之一。
在电力系统中，由于各种电力设备的运行，会产生谐波电流。
这些谐波电流会对电力系统和其他设备造成不良影响，如电能质量下降、设备过热、电磁干扰等。
高压滤波补偿装置通过内部的滤波器，可以有效地滤除电力系统中的谐波电流，提高电能质量，保护其他设备的正常运行。
除了滤波功能，高压滤波补偿装置还可以进行无功补偿。
无功功率是电力系统中不可避免的一部分，但过多的无功功率会导致电力系统效率下降、电压波动等问题。
高压滤波补偿装置通过内部的电容器或电抗器，可以提供无功功率补偿，提高电力系统的功率因数，减少无功功率的传输，提高电力系统的效率和稳定性。
高压滤波补偿装置通常由滤波器、电容器、电抗器、控制系统等组成。
它可以根据电力系统的需求进行定制和配置，以满足不同的应用场景和要求。
总的来说，高压滤波补偿装置在电力系统中起到了重要的作用，它可以提高电能质量、保护设备、提高电力系统效率和稳定性，确保电力系统的安全和可靠运行。
FC+SVG动态无功补偿装置在钢铁厂棒材生产线中的应用
FC+SVG动态无功补偿装置在钢铁厂棒材生产线中的应用某钢铁厂棒材生产线在棒材轧制过程中产生大量的感性无功以及高次谐波，本文介绍了一种安装FC+SVG型无功补偿装置以解决该生产线电能质量问题的方案。
装置投运后，大大降低了系统的无功损耗，并滤除了电网中影响较大的高次谐波，提高了电网的安全性，达到了预期效果，并产生了可观的经济效益。
标签：SVG；棒材；动态无功补偿1 引言某钢铁厂棒材轧制生产线工艺升级改造，将原有棒材生产线延伸。
电气设备方面，将原有8台直流660V，功率均为600kW的直流电机改造成单独传动的精轧机主传动电机，并新增7台粗轧轧机，1～3#、4～5#、6～7#新增轧机分别由3台直流660V，功率均为1200kW的直流电机分组传动。
直流电机均采用6脉动整流装置，因此在轧机工作过程中产生大量5、7、11、13次等高次谐波，5、7次谐波电流含量均超过国标允许值。
谐波电流流入系统后，使得电网电压、电流波形发生严重畸变，严重降低发输变电设备，整流变等负荷设备，微机保护等控制装置的运行可靠性。
同时新增设备也产生大量的感性无功。
原先在6kV系统母线上配置的滤波器一方面无法满足改造后供电系统无功补偿需求，产生的谐波无法滤除。
另一方面，轧机为冲击性负荷，过钢的瞬间无功冲击很大，供电系统电压波动也很大，原有滤波装置无法解决。
2 电能质量治理方案（1）电能质量治理设备选择。
由该生产线改造后电气设备的配置情况可以分析出供电系统的特点，整个6kV供电系统需要一个全面的电能治理方案，用以解决包括无功补偿、高次谐波以及电压闪变在内的电能质量问题。
早期的机械投切无功补偿装置、饱和电抗器响应速度慢，无法应对该生产线在棒材轧制过程中引起电压闪变和无功快速变化。
TCR型静止无功补偿装置近年来在电能质量治理方面得到了广泛应用，具有响应速度快、补偿效果好等特点，与滤波器配合使用可以很好的解决功率因数低、谐波、电压闪变等问题，但是SVC在运行过程中会产生谐波，运行损耗较大，而且占地面积大，投资较大。
高压动态无功补偿及滤波装置技术协议
高压动态无功补偿及滤波装置技术协议甲方：神木煤业（集团）有限公司乙方：经甲、乙双方共同协商，乙方承担甲方35KV变电所10kV磁控式静止型高压动态无功补偿及滤波装置的制造，根据《中华人民共和国经济合同法》及有关政策法规，为明确制造过程中双方的权利、义务和经济责任，经双方协商达成本协议，望共同遵守。
一设备规范１主要执行的标准GB/T1459-1993 电能质量公用电网谐波GB3983.2 高压并联电容器SD205 高压并联电容器技术条件GB50227 并联电容器装置设计技术规范DL462 高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件GB5316 串联电抗器GD11032 交流无间隙氧化锌避雷器DL442 高压并联电容器单台保护熔断器的订货条件GB11025 并联电容器用内熔丝和内部过压力隔离器GB5583 互感器局部放电测量GB/T13540 高压开关设备地震性能试验GB1207 电压互感器GB2536 变压器GB3804－90 3-63KV交流高压负荷开关GB507 绝缘油介电强度测定法特殊电抗器制造标准2 设备使用环境条件2.1 海拔高度 1100m2.2 周围空气温度(1) 最高 50℃(2) 最低 -30℃(3) 最大日温差 25℃2.3 最大风速 30m/s2.4 覆冰厚度 5mm2.5 日照 0.1W/cm22.6 抗震烈度 7度3 设备概况3.1设备名称及数量规范10kV磁控式静止型动态无功补偿装置（MSVC），1套3.2设备范围35kV变电所10kV系统需配置1套10kV磁控式静止型动态无功补偿滤波装置（MSVC），10kV系统电容补偿总容量为5400kvar，其中10kV每段母线的补偿量为2700kvar。
主要包含MCR和FC两部分，具体内容如下：(1) MCR部分：10kV母线总有效补偿容量为容量 5400kvar10kV母线上的一套MCR主要设备包括：①磁阀可控式电抗器一套②晶闸管阀柜一套③ MCR控制装置（MCR控制柜）一套10kV母线上的MCR部分，其能与综合自动化进行数据通讯，并传递信息。
无功补偿SVC和FC区别(调速系统)范文
1. 无功冲击对电网和负荷的影响煤矿负荷多为交流传动设备。
且有部分设备如主、副井的铰车，采用交-交变频调速设备或直流调速设备。
铰车属重载起动，无功冲击较大，并伴随大量整数倍和非整数倍的谐波电流产生，功率因数低，给电网供电产生如下问题：1.1 无功冲击产生的不良影响1)使供电母线的电压产生波动，降低机电设备的运行效率。
供电母线电压产生波动时，将使用户的异步电机类负荷转矩随之变化，输入负荷的有功功率下降，影响生产和设备的出力。
2)绞车的快速无功冲击引起母线电压剧烈波动，严重时影响自动化装置的正常工作，闪变对人眼造成刺激，增加疲劳，甚至危及人身安全。
3) 大量无功使系统功率因数较低，浪费大量能源。
1.2 谐波电流对电气设备的危害1) 谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压。
2) 谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降影响绝缘寿命。
3) 谐波对变流装置的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。
4) 谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。
5) 谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差。
6) 谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。
谐波及无功冲击导致的电压波动。
严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行，降低了供电电网的电能质量。
特别是电压波动超标，引起供电系统电能质量的变化将会对其他动力负荷产生严重影响，甚至造成其不能正常工作。
必须按电能质量有关标准的规定，应采取综合治理措施。
二. 固定电容补偿2.1固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。
装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功。
无功补偿SVC和FC区别(调速系统)
1. 无功冲击对电网和负荷的影响煤矿负荷多为交流传动设备。
且有部分设备如主、副井的铰车，采用交-交变频调速设备或直流调速设备。
铰车属重载起动，无功冲击较大，并伴随大量整数倍和非整数倍的谐波电流产生，功率因数低，给电网供电产生如下问题：1.1 无功冲击产生的不良影响1)使供电母线的电压产生波动，降低机电设备的运行效率。
供电母线电压产生波动时，将使用户的异步电机类负荷转矩随之变化，输入负荷的有功功率下降，影响生产和设备的出力。
2)绞车的快速无功冲击引起母线电压剧烈波动，严重时影响自动化装置的正常工作，闪变对人眼造成刺激，增加疲劳，甚至危及人身安全。
3) 大量无功使系统功率因数较低，浪费大量能源。
1.2 谐波电流对电气设备的危害1) 谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压。
2) 谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降影响绝缘寿命。
3) 谐波对变流装置的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。
4) 谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。
5) 谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差。
6) 谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。
谐波及无功冲击导致的电压波动。
严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行，降低了供电电网的电能质量。
特别是电压波动超标，引起供电系统电能质量的变化将会对其他动力负荷产生严重影响，甚至造成其不能正常工作。
必须按电能质量有关标准的规定，应采取综合治理措施。
二. 固定电容补偿2.1固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。
装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功。
10kV电力滤波及无功补偿( FC)装置技术规范文件
35KV/10KV开关站工程10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置技术规范文件2011年11月总则1．本规范书适用于10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置，符合国家标准GB/T14549-1993、GB/T12326-2008 、SD-325-1989等功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
2．本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出说明，未充分引述有关标准和规范的条文，卖方提供符合本技术书和工业标准的优质产品。
3．卖方企业标准与要求执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
4．本规范书作为10kV电力滤波及无功补偿(FC)装置的技术协议，经卖方和买方共同签署生效，并作为合同附件，与合同具有同样的法律效力。
5．本规范书未尽事宜，由买卖双方协商解决。
1、环境及电气参数1.1 使用环境条件：海拔高度＜1000m环境温度： +40℃~–25℃最大日温差：≤15K相对湿度：日相对湿度平均值不大于95%月相对湿度平均值不大于90%地震烈度按8级设防安装地点户内式1.2电网参数：额定电压 10kV额定频率 50Hz短路电流 40kA（暂定）电能质量考核点（PCC点）为： 10kV母线1.3负荷参数：武汉重治集团大冶分公司新建一座110kV变电站，有一台50MVA的110/35/10变压器，10kV母线两段进线，主要负荷为动力用变压器、变频调速风机、电源线路、中频炉、电渣炉等。
其中动力用变压器负荷均为100%备用（正常运行时仅有一台变压器投入），线路负荷仅考虑制氧（8000kW，一路），其余如铁烧焦、电渣炉等均不考虑。
实际负荷运行情况见下表所示，补偿方案中应考虑预留10000kW负荷的补偿容量：2、应达到的技术指标2.1执行标准，但不仅限于下列标准,本设备技术条件所使用的标准与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》国家标准GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》SD-325-1989《电力系统电压和无功电力技术导则》2.2谐波允许值2.2.1谐波电流值应满足指标：《电能质量公共电网谐波》GB 14549-93。
高压FC型滤波及无功补偿
⾼压FC型滤波及⽆功补偿⾼压FC型滤波及⽆功补偿装置由滤波电抗器和滤波专⽤电容器构成。
电抗器和电容器在特征次谐波频率下形成LC串联谐振，对该次谐波相当于⼀个低阻抗通道，使谐波电流⼤部分流⼊滤波回路。
FC 型滤波及⽆功补偿装置滤波效果明显，能够将谐波全部或⼤部分吸收，维护良好的⽤电环境，保障电⽓设备安全运⾏，同时还能提⾼电⽹功率因数，收到良好的经济效益。
产⽣谐波电流的电⽓设备有各种变流装置、变频器、电弧炉及其它⾮线性电⽓设备。
其谐波电流往往超过国家相关标准的允许数值，严重影响电⽹的电能质量。
⾼压FC⽆源滤波装置：主要包括单调谐波回路和⾼通滤波回路，安装与6kV,10kV,35kV母线侧，能够将谐波完全或⼤部分吸收，以维护良好的⽤电环境，保障电⽓设备的安全运⾏。
同时还可以提⾼电⽹的功率因数，收到良好的经济效益。
⽆功功率补偿与谐波治理基础知识发布时间：10-08-25 来源：点击量：1597 字段选择：⼤中⼩⽆功功率的影响有那些1. 增加设备容量。
2. 增加设备及线路损耗。
3. 使线路及变压器的电压降增⼤，如果是冲击性⽆功功率负载，还会使电压产⽣剧烈波动，使供电质量严重降低。
什么是⽆功补偿电⼒系统中⼤量的负荷是电感性的，因此我们将吸收感性⽆功功率的负荷称为“⽆功负荷”，⽽将吸收容性⽆功功率的设备称为“⽆功电源”。
⽆功补偿就是吸收或供给适度可变的⽆功功率，以改善交流电⼒系统的供电质量。
⼤多数⽹络元件消耗⽆功功率，⼤多数负载也需要消耗⽆功功率。
⽹络元件和负载所需要的⽆功功率必须从⽹络中某个地⽅获得。
显然，这些⽆功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的⽅法即是在需要消耗⽆功功率的地⽅产⽣⽆功功率，这就是⽆功补偿。
常⽤的⽆功补偿的⽅法有⼏种1. 同步补偿机2. 同步电动机3. 同步发电机4. 并联电容器5. 静⽌⽆功补偿装置6. 静⽌⽆功发⽣器⽆功补偿的作⽤有那些提⾼供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
10kV母线FC+MCR型SVC的补偿原理-电力设备
磁阀式可控电抗器在冶金企业中的应用北京埃贝特电力自动化技术有限公司李涛磁控电抗器（MCR）动态电压无功自动补偿装置是基于控制回路直流控制电流的激磁改变铁心的磁饱和度〔即工作点)，从而达到平滑调节无功输出的目的。
可控电抗器是在磁放大器的基础上发展起来的以及在电力电子技术和计算机控制技术以及现代电能质量理论发展起来。
该装置具有从容性无功至感性无功范围内连续可调、产生谐波小、技术复杂度低、高效可靠、易于安装维护、成本低等优点。
一．工作原理磁阀式可控电抗器是借助控制回路直流控制电流的激磁改变铁心的磁饱和度，从而达到平滑调节感抗的目的。
“磁阀”的概念是前苏联学者在1986年提出的，使可控电抗器的的理论向前发展了一大步。
磁阀式可控电抗器的铁心截面积具有减小的一段，在整个容量调节范围内，只有小面积的那一段饱和，其余段均处于未饱和线性状态，通过改变小截面段磁路的饱和程度来改变电抗器的容量，这就是“磁阀式”名称的由来。
可控电抗器基本的电路如图1-1。
由于可控硅接于控制绕组抽头之间，其上电压很小，当可控电抗器主绕组接至电源电压时, 在可控硅1T、2T两端感应出1% 左右电源电压的电压。
电源电压正半周触发导通可控硅1T，形成图1-2中左所示的等效电路，在回路中产生控制电流'k i和"k i；电源电压负半周期间触发导通可控硅2T，形成图1-2中右所示的等效电路，在回路中产生控制电流'k i和"k i，一个工频周期轮流导通1T和2T，产生的直流控制电流'k i和"k i，使电抗器工作铁心饱和，输出电流增加。
可电抗器输出电流大小取决于可控硅控制角α，α越小，产生的控制电流越强，从而电抗器工作铁心磁饱和度越高，输出电流越大。
因此，改变可控硅控制角，可平滑调节电抗器容量。
由上分析可知, 磁控电抗器具有自耦励磁功能,省去了单独的直流控制电源。
图1-1 可控电抗器基本的电路图1-2 可控硅导通等效电路磁控电抗器采用了自耦直流励磁和极限磁饱和工作方式，不仅使所产生的谐波大大减少，而且有功损耗低、响应速度较快。
高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SCV)
高压动态无功补偿及滤波装置（TCR型SCV）设备概述SVC装置由晶闸管控制电抗器（TCR）和高压无源滤波器(FC)构成。
控制系统根据负荷工作状态改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，从而改变电抗器提供的感性无功，起到平滑调节供电系统无功功率的作用。
SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor晶闸管控制电抗器SCV: Static Var Compensator静止型动态无功补偿装置[高压动态无功补偿及滤波装置主要设备构成]1.全数字控制柜2.晶闸管阀组3.主电抗器4.纯水冷却系统5.FC滤波回路[SVC高压动态无功补偿及滤波装置简介]. 基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。
•采用柜式结构，实现外来干扰屏蔽，抗干扰能力优越。
•控制整个系统的运行。
•采用卧式结构，晶闸管叠装压接式，纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
•晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
•主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC最重要的部分。
•电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
•晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
•主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC最重要的部分。
•电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘强度高，散热好。
•通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的。
•主要设备采用国外著名公司进口元件，主循环泵、等离子交换机、精密过滤器等核心机构采用不锈钢316L材质。
•PLC程序控制，保护、报警功能完备。
•无腐蚀，无污染，符合环保要求。
[TCR型SVC技术特点]1. 动态相应时间快，实现平滑调节。
采用基于DSP的全数字化控制，动态相应时间小于10ms.2.运行可靠，保护措施齐全，维护量小。
高压H.APF电力有源滤波和无功综合补偿装置
高压H.APF电力有源滤波和无功综合补偿装置高压APF电力有源滤波和无功综合补偿装置高压H.APF电力有源滤波和无功综合补偿装置不使用电容器、电抗器来产生无功功率，而是采用电力电子器件IGBT功率模块来搭建三相整流和逆变电路，组成动态滤波和无功发生电源（Active Power Filter），它是集滤波、无功补偿于一身，可对负荷产生的多次谐波进行实时跟踪滤波，又可对负荷产生的无功实现双向补偿和连续调节，实现功率因数全程趋近1.高压H.APF电力有源滤波和无功综合补偿装置克服了SVC无源产品的诸多弊端，也是H.SVG有源产品的技术升级。
高压H.APF++电力有源滤波和无功综合补偿装置可以胜任在任何工况条件下的安全连续工作，这也给设计和管理带来简约，是SVC的更新换代产品，H.APF开创了面向二十一世纪电能质量控制的新纪元，必将成为今后无功补偿和谐波治理领域中的主流产品。
技术参数●系统标称电压： 6、10、35KV●推荐容量：600、1000、2000、3000、4000、5000、8000、10000、20000、50000kvar●响应时间：＜10ms●有功功率损耗：＜ 1％●触摸屏功能显示：系统运行主要参数、H.APF++运行参数、滤前滤后系统谐波值、谐波柱状图、H.APF++工作状态、故障指示内容、各项输入指令●保护功能：有过压、欠压、过流、过热、IGBT模块故障，电子元器件监测等多重保技术特征●具有动态滤除谐波功能，又可动态补偿负荷的感性无功或容性无功，集三个功能于一身，现场可根据实际负荷情况合理设定容量分配比率。
●单套H.APF++就可同时滤除2次～25次谐波（也可选择滤除系统特征谐波），克服了传统的LC无源滤波器需要多组单调谐滤波支路组成的缺点，滤波效果能达到90％以上。
由于取消了补偿电容器，杜绝了因为电容器容值出现衰减或系统阻抗改变发生串并联谐振的可能。
高压H.APF++电力有源滤波和无功综合补偿装置可以胜任在任何工况条件下的连续工作。
(完整版)FC培训资料
1. 目的为了方便用户更好的了解和操作我公司产品，确保滤波无功补偿装置（简称FC）的安全运行，特制定本规程。
2. 适用范围FC产品的安装、调试、通电试验。
3. 职责无4. 工作程序4.1产品简介高压无源电力滤波成套装置（FC）的主要功能是实现滤波兼无功补偿功能，目前我公司的设计形式主要是单调谐方式。
主要是利用电容器与电抗器串联，调整不同的电抗率使某个支路对特定次数的谐波表现出低阻抗，使谐波电流流入本次支路，从而减少流入系统其余设备的谐波电流，减少谐波对负荷设备的危害。
谐波的主要危害表现为：a.趋肤效应引起导线及绕组发热b.引起设备震动及噪声c.缩短设备使用寿命d.增加电能损耗单调谐滤波支路的滤波原理为：对某次谐波而言，其感抗=容抗。
如以三次谐波为例：感抗wL=容抗1/wCw=2πff=150Hz（50Hz X 3）因为感抗与容抗的矢量方向相反，两种阻抗相互抵消，所以本次支路就对3次谐波表现出极低的阻抗，谐波电流大量从本次支路流过，减少了流入系统其余支路的谐波电流，起到了滤波作用。
滤波型产品在设计时，首先需要对现场工况进行测试，不同负荷产生的谐波次数不同。
根据测试结果来确定需要对哪几次谐波电流进行增加滤波装置。
并依据各次谐波电流的大小来确定不同滤波支路的基波补偿容量，合理分配各次支路的容量，然后依据电容器的容量确定滤波电抗器的容量，从而确定了滤波支路的各项参数，做出合理的补偿方案。
另外需要注意的一点是，滤波支路中的电容器额定电压比普通TBB类电容器的额定电压要高，这也是考虑了谐波电流流过时引起的电容器电压抬升。
在安装的过程中，必须严格对照图纸要求确定滤波支路的电抗器及电容器参数，不可出现混装、错装。
4.2运行时巡检FC设备投入运行后，值班人员应按时进行设备的巡查并记录，记录内容如下：4.2.1 电容器a.电容器有无漏油、变形、膨胀现象，用红外线测温仪测试温度是否正常。
b.滤波电抗器、电流互感器工作温度是否正常，是否有异常声响（局部放电）。
高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SCV)
高压动态无功补偿及滤波装置（TCR型SCV）设备概述SVC装置由晶闸管控制电抗器（TCR）和高压无源滤波器(FC)构成。
控制系统根据负荷工作状态改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，从而改变电抗器提供的感性无功，起到平滑调节供电系统无功功率的作用。
SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor晶闸管控制电抗器SCV: Static Var Compensator静止型动态无功补偿装置[高压动态无功补偿及滤波装置主要设备构成]1.全数字控制柜2.晶闸管阀组3.主电抗器4.纯水冷却系统滤波回路[SVC高压动态无功补偿及滤波装置简介]. 基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。
采用柜式结构，实现外来干扰屏蔽，抗干扰能力优越。
控制整个系统的运行。
采用卧式结构，晶闸管叠装压接式，纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC 最重要的部分。
电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC 最重要的部分。
电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘强度高，散热好。
通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的。
主要设备采用国外著名公司进口元件，主循环泵、等离子交换机、精密过滤器等核心机构采用不锈钢316L材质。
PLC程序控制，保护、报警功能完备。
无腐蚀，无污染，符合环保要求。
[TCR型SVC技术特点]1. 动态相应时间快，实现平滑调节。
采用基于DSP的全数字化控制，动态相应时间小于10ms.2.运行可靠，保护措施齐全，维护量小。
FC滤波及无功补偿装置在谐波治理中的应用
FC滤波及无功补偿装置在谐波治理中的应用方利祥马金雷（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山063200）摘要：本文主要介绍了FC滤波及无功补偿装置在110KV变电站10KV系统谐波治理中的应用，根据电能质量在线监测的结果，对含量较高的谐波进行针对性的治理，使10KV系统谐波含量低于国标值，保证电能质量。
关键词：变电站；电能质量；谐波0 引言首钢京唐公司一冷轧110KV变电站设置3台50MVA主变压器，其中1#主变带10KV一、二段母线，3#主变带10KV三、四段母线，2#主变备用，为保证10KV母线电源质量，每段10KV母线分别设置一组FC滤波补偿装置。
此110KV变电站主要给酸轧、连退、电镀锌产线供电，其中主要用电及非线性负载为酸轧产线的五连轧轧机，也是10KV母线最主要的谐波源。
1 谐波检测110KV变电站故障录波柜内装有一台电能质量在线监测仪，用于时时监测10KV母线谐波含量情况，自2013年12月开始，监测仪时常出现谐波超标报警，经过提取监测数据发现谐波总畸变率超过国值标（＞4%），且11次、13次谐波含量较高，详细数据见下表。
电能质量统计报表(电压)2 谐波治理谐波超标一方面导致线路、电气设备损耗增加，加大了电力运行成本，增加了电费的支出，另一方面谐波使电气设备过热、绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁，间接影响产品质量。
由于谐波不经治理是无法自然消除，因此，当谐波超标时，必须坚决的进行有效治理。
2.1 创新点与技术关键变电站每段10KV母线上设计了5次、7次、11次、13次滤波补偿装置，且投入顺序设计了联锁逻辑关系，即投入时，必须先投入5次、7次滤波， 11次、13次滤波装置才能顺利投入运行。
然而，从谐波监测数据表来看，总谐波含量超标的主要原因是由于11次、13次谐波含量较高。
因此，本次谐波治理的创新点是：根据各阶次谐波含量的大小，对11次、13次谐波进行针对性治理。
技术关键是：如何解除联锁关系，只投入11次、13次滤波补偿装置。
10kV FC+TCR静止无功补偿装置
10kV FC+TCR静止无功补偿装置作者：佚名文章来源：不详点击数：393 更新时间：2006-5-18黄旭（金坛供电公司，江苏省金坛市 213200）摘要：提出国内10kV以上晶闸管动态无功补偿装置的研制和生产具有很大的发展空间，分别介绍了一种1/10kV、1200kvar的晶闸管控制电抗器（TCR）与固定电容器组（FC）并联使用，即FC+TCR动态无功补偿装置的技术原理、技术方案、技术措施以及各项技术指标。
并介绍该装置与计算机在线检测监视系统相结合在无人值守变电站中的应用情况。
设计方案提倡采用国内技术与进口关键元器件相结合的设计思想，同时实现降低成本和提高可靠性2项指标。
关键词： FC+TCR；静止无功补偿装置；晶闸管；闭环控制；远程通信晶闸管控制电抗器（TCR）与固定电容器组（FC）并联使用的静止无功补偿装置FC+TCR是国外近15年来才投入使用的高新技术产品。
国内目前开发的该类产品只能在400V左右电压等级徘徊，无论从规模上还是技术上均与国外存在很大差距。
国外35kV、100Mvar的晶闸管动态无功补偿装置已有广泛应用，国内虽也有存在应用10kVFC+TCR、TCR或TSC的例子，但几乎都是使用国外的技术。
因此，研制和生产10kV以上、大容量的晶闸管动态无功补偿装置，具有很大的发展空间。
金坛市供电局选择TCR、FC+TCR的晶闸管动态无功补偿技术作为科技项目与科研单位进行合作，研制开发了针对10kV变电站、电弧炉炼钢等需要无功补偿应用场合的10kV、1200kvar的动态无功补偿装置，并制定了相应的设计方案和技术措施。
1 技术方案研制10kV，1200kvar FC+TCR的动态无功补偿装置时，技术方案设计受晶闸管耐压的限制。
以6kV耐压的晶闸管举例计算，10kV的TCR需要6只晶闸管串联构成单一回路，同时由于是正反相导通，每相需要12只晶闸管以反并联的形式接入。
所以，一台三相10kV的TCR至少需要36只晶闸管才能满足耐压的要求。
FC、TSC、SVG对比分析(主要无功补偿方式分析).
几种无功补偿方案的对比分析荣信电力电子股份有限公司二、补偿方案选择1. 固定并联电容补偿①固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。
装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功，并对三次谐波有一定的抑制作用。
一般采用机械开关控制电容器的投切，投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，因此不能频繁投切。
由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化，“欠补”和“过补”交替发生，计费方式又为“反转正计”，使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求，造成力率罚款，并使供电设备的能力不能充分发挥。
目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。
该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段，过补偿十分突出，投入固定并联补偿电容后，功率因数比不投时还低，无法达到经济功率因数的要求，变电所因功率因数大幅下降，而遭受巨额罚款，固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升，反而恶化电压质量。
②从以上分析结论可知，变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题，不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功，所以不具备抑制谐波和电压波动。
要解决功率因数问题，抑制谐波和电压波动，必须放弃固定补偿方案，寻求新的补偿方案。
2 自动投切并联电容器组并联电容器组是最早就出现的静止型无功补偿方式，因其结构简单等特点而得到了广泛的应用，一般的并联电容器组都是应用在负荷较为平稳的场合，由手工进行投切，每天的投切次数不超过10次。
自动投切并联电容器组则根据系统所需无功自动进行投切操作，其投切次数可达每天数十次，甚至数百次。
其工作特点如下：响应速度刚切除后的电容器组，需待放电完全后才能再次投入，至少需要数十秒以上。
损耗只有并补电容器和串联电抗器产生损耗，因此损耗非常小。
约在0.1%左右。
谐波电流不产生也不滤除谐波电流。
三相不平衡并联补偿电容器组是三相完全平衡的，因此不能改善不平衡度。
无功功率补偿及滤波补偿
无功功率补偿及滤波补偿电能质量越来越重要，提高功率因数是较重要的手段，不仅节约用电成本而且投资效益十分显著。
电网中的变压器，电机、感应加热器、线圈等感性负载的电流滞后产生的磁场反向能称为无功功率。
此外电力的输送也会产生大量的无功功率。
它们导致：■增加电能消耗及用电成本■增大电网功率损耗及电网压降■降低输电效率■增加变压器损耗及配电电缆尺寸■引发瞬变，暂态，波动，畸变，下凹等各种负载的功率因数负载类别半载～满载感应电机0.6～0.9一般工业0.6～0.8造纸工业0.5～0.8化工设备0.75～0.85电弧炉0.6～0.8水泥工业0.75～0.85交流焊机0.35～0.4钢铁工业0.6～0.85塑胶工业0.6～0.75感性负载的电流滞后谐波的产生及影响：电力系统中大量非线性或直流设备产生大量的谐波，造成波形畸变而严重影响电能质量及威胁设备及电网的安全运行。
谐振：在谐波负载的电力系统，投入的电容器会造成谐振，使电网及器件发生严重故障，就电容器而言，并联谐振使谐波电流放大，造成电容器严重过电流而损坏，串联谐振使电容器严重过电压而损坏，在谐波情况下，除了电容器，对补偿系统中的电抗器，接触器，熔断器等器件均应考虑谐波承受裕度的安全可靠。
■电容器的电压升高电容器串联电抗器后，电容器端电压上升即：UC＝U＋UL＋UHUC：电容器串联电抗器后的端电压U：系统电压UL：流入串联电抗器谐波电流造成的电压升高UH：流入电容器各次谐波电流造成的电压升高根据串联不同电抗率，UL为：UL＝UC／（1－U）无功补偿主要器件■电容器产生超前无功功率以补偿滞后的无功功率，稳定电网电压，进行电网波形校正。
低压从100V～1000V，容量从1KV AR～100KV AR（单台），1000KV AR（装置）■电抗器针对电网非线性负载的谐波污染，与电容器串联谐振组成去谐电容器组，降低谐波畸变达到清洁电网的目的。
■接触器作为开关器件切换电容器组，开关操作有机械方式为主，对快速负荷应采用电子开关方式，如电焊机，吊机等。
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高压FC型滤波及无功补偿装置由滤波电抗器和滤波专用电容器构成。
电抗器和电容器在特征次谐波频率下形成LC串联谐振，对该次谐波相当于一个低阻抗通道，使谐波电流大部分流入滤波回路。
FC 型滤波及无功补偿装置滤波效果明显，能够将谐波全部或大部分吸收，维护良好的用电环境，保障电气设备安全运行，同时还能提高电网功率因数，收到良好的经济效益。
产生谐波电流的电气设备有各种变流装置、变频器、电弧炉及其它非线性电气设备。
其谐波电流往往超过国家相关标准的允许数值，严重影响电网的电能质量。
高压FC无源滤波装置：主要包括单调谐波回路和高通滤波回路，安装与6kV,10kV,35kV母线侧，能够将谐波完全或大部分吸收，以维护良好的用电环境，保障电气设备的安全运行。
同时还可以提高电网的功率因数，收到良好的经济效益。
无功功率补偿与谐波治理基础知识发布时间：10-08-25 来源：点击量：1597 字段选择：大中小无功功率的影响有那些1. 增加设备容量。
2. 增加设备及线路损耗。
3. 使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
什么是无功补偿电力系统中大量的负荷是电感性的，因此我们将吸收感性无功功率的负荷称为“无功负荷”，而将吸收容性无功功率的设备称为“无功电源”。
无功补偿就是吸收或供给适度可变的无功功率，以改善交流电力系统的供电质量。
大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法即是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
常用的无功补偿的方法有几种1. 同步补偿机2. 同步电动机3. 同步发电机4. 并联电容器5. 静止无功补偿装置6. 静止无功发生器无功补偿的作用有那些提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
在电弧炉炼钢、电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
什么是同步补偿机同步补偿机又称同期调相机，它实际上是不带机械负荷，空载运行的同步电动机。
什么是同步电动机同步电动机过激运行时，发出无功功率，相当于无功电源;欠激运行时吸收无功功率，相当于无功负荷。
通常电网的负荷为感性的，所以一般使同步电动机处于正常励磁或过励磁的情况下运行，以改善电网的功率因数。
什么是同步发电机发电机除发出有功功率，实现机械能转变为电能，作为电力系统的有功电源外，同时又是最基本的无功功率电源。
什么是并联电容器并联电容器广泛应用于改善负荷的功率因数，是电力系统一种重要的无功补偿设备。
并联电容器的主要缺点：一是电压调节效应低，二是不能连续调节和吸收滞后(感性)的无功功率。
什么是静止无功补偿装置运用电力电子技术的可调节无功补偿装置。
其重要特性是能调节补偿装置的无功功率。
什么是静止无功发生器运用电力电子技术的可调节无功发生装置。
即可以使其发出无功功率，呈电容性;也可以使其吸收无功功率，呈电感性。
采用PWM控制，可使其输入电流接近正弦波。
无功补偿方式有几种1. 集中补偿2. 分散就地补偿3. 单机就地补偿什么是集中补偿将补偿电容器直接接在变电所的高压或低压母线上，对该变电所供电范围内的无功功率进行补偿，称为集中补偿方式。
什么是分散就地补偿将电容器接在车间动力箱母线上，对其附近的电动机等无功负荷进行无功补偿，相对于在总配电房的集中补偿而言，称为分散就地补偿，可认为是就地补偿方式的一种。
什么是单机就地补偿将电容器置于电动机附近，对其进行单独就地补偿称单机就地补偿方式。
谐波是如何产生的某些负荷对交流电呈现非线形阻抗。
在基频时，电流不是正弦波，发生了畸变。
若用傅立叶分析的语言来表达，就是电流波形包含了某些谐波分量。
产生谐波较大的负荷有：静止功率变换器(整流和逆变器)、各种电源、电弧炉、可控硅交流功率控制器。
公用电网的谐波限值是多少请查阅GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》抑制谐波的方法有几种1. 滤波补偿方法2. 改造谐波产生源方法3. 设法提高电力系统中主要的谐波源即整流装置的相数。
4. 采用高功率因数整流器。
什么是LC滤波器LC滤波器也是无源滤波器，是抑制滤波的一种传统、常用的方法。
是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置，与谐波源并联使用。
这种方法即可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。
这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。
LC滤波器的有那几种1. 单调谐滤波器2. 高通滤波器3. 双调谐滤波器什么是静止无功补偿装置静止无功补偿装置简称SVC(STATICVARCOMPENSATOR)是指没有运动部件的无功补偿装置。
由于使用晶闸管的静止无功补偿装置具有优良的性能，近年来，在世界范围内其市场一直在迅速而稳定地增长，已占据了静止型无功补偿装置的主导地位。
因此SVC往往专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(TCR)，晶闸管投切电容器(TSC)，以及这两者的混合装置(TCR+TSC)或者晶闸管控制电抗器与固定电容器的混合装置(TCR+FC)，晶闸管控制电抗器与机械投切电容器的混合装置(TCR+MSC)等。
什么是静止无功发生器静止无功发生器简称SVG(STATICVARGENERATOR)也是一种电力电子补偿装置。
与静止无功补偿装置(SVC)不同的是通过发出无功功率达到无功补偿的目的，不需要大容量的电抗器、电容器等储能元件。
一般指自换相电力半导体桥式变流器型动态无功补偿装置。
什么是有源电力滤波器有源电力滤波器简称APF(ACTIVEPOWERFILTER)也是一种电力电子补偿装置。
其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。
这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。
什么是TCRTCR(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。
特点：可连续调节补偿装置的无功功率，有谐波产生，一般与TSC或FC滤波器配套使用。
什么是TSCTSC(THYRISTORSWITCHEDCAPACITOR)是晶闸管投切电容器型静止无功补偿装置。
电容器的投切开关为晶闸管。
特点：可断续调节补偿装置的无功功率，无谐波产生，可单独使用或与FC 滤波器配套使用。
什么是SRSR(SATURATEDREACTOR)是饱和电抗器，是一种早期的静止无功功率补偿装置。
什么是TCTTCT(THYRISTORCONTROLLEDTRANSFORMER)是晶闸管控制变压器型静止无功补偿装置，是TCR的一种变形。
什么是MSCMSC(MECHANICALLYSWITCHEDCAPACITOR)是机械投切电容器，电容器的投切开关为机械断路器。
什么是FCFC(FIXEDCAPACITOR)是固定电容器，一般与电抗器组合使用，组成多回路L C滤波器。
1.1 无功补偿的意义国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。
尤其是近两、三年来，由于电力负荷增长迅猛，而发电装机容量和输配电能力不足，造成全国近20个省市电力供应紧张，部分省市出现限电拉闸[1]。
与此同时，随着电力市场的开放，电力用户对电能质量的要求也在提高；电力生产与供应企业也比以往任何时候都重视电力系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大的关系。
无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。
大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗，要求系统提供足够的无功功率，否则电网电压将下降，电能质量得不到保证。
同时，无功功率的不合理分配，也将造成线损增加，降低电力系统运行的经济性。
无功功率从何而来？显然，发电机提供的无功功率相对负荷和网络对无功功率的需求来说只是“杯水车薪”，仅仅依靠发电机提供无功功率也是极不经济的。
无功功率最主要的来源是利用各种无功功率补偿（以下简称无功补偿）设备在电力系统的各个环节进行无功补偿。
因此，无功补偿是电力系统的重要组成部分，它是保证电能质量和实现电力系统经济运行的基本手段。
低压电力用户量大面广，其负荷的功率因数又大都比较低，因此在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。
低压电网的无功补偿主要采用并联电容器进行，它包括固定电容器（FC）补偿和自动投切电容器的动态补偿以及两者混合补偿等方式。
电力负荷是随时变化的，所需要的无功功率也是随时变化的，为了维持无功平衡，要求无功补偿设备实行动态补偿，即要根据无功负荷的变化及时投切电容器。
以往的低压动态无功补偿设备以机械开关（接触器）作为电容器的投切开关，机械开关不仅动作速度慢，而且会产生诸如涌流冲击、过电压、电弧重燃等现象，开关本身和电容器都容易损坏。
据调查，我国过去使用的自动投切电容器无功补偿装置在使用3年后损坏率达75％[2]。
随着电力电子技术和微机控制技术的迅速发展和广泛应用，出现了智能型的动态无功补偿装置。
这种以电力电子器件作为无功器件（电容器、电抗器）的控制或开关器件的动态无功补偿装置被称为静止无功补偿装置（SVC：Static Var Compensator）。
SVC是动态无功补偿技术的发展方向，它正成为传统无功补偿装置的更新换代产品。
正因为如此，本课题选择这一技术领域进行研究。
1.2 静止无功补偿技术的发展1.2.1 静止无功补偿的作用与类型对电力系统中无功功率进行快速的动态补偿，可以实现如下的功能[3,4]：（1）对动态无功负荷的功率因数校正。
（2）改善电压调整。
（3）提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率振荡。
（4）降低过电压。
（5）减少电压闪变。
（6）阻尼次同步振荡。
（7）减少电压和电流的不平衡。
应当指出，以上这些功能虽然是相互关联的，但实际的静止无功补偿装置往往只能以其中某一条或某几条为直接控制目标，其控制策略也因此而不同。
此外，这些功能有的属于对一个或几个在一起的负载的补偿效果（负载补偿），有的则是以整个输电系统性能的改善和传输能力的提高为目标（输电补偿），而改善电压调整，提高电压的稳定度，则可以看作是两者的共同目标。
在不同的应用场合，对补偿装置容量的要求也不一样。