静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
静止型动态无功补偿装置SVC
静止型动态无功补偿装置SVCSVC-解决的问题SVC-原理SVC-结构组成SVC-优势SVC-技术特点SVC-技术参数SVC-典型业绩产品简介荣信电力电子股份有限公司是世界最大的高压动态无功补偿装置SVC制造商，也是中国最多的 SVC 专利技术拥有者。
专业研制开发并向国内外用户提供SVC 产品，在国内率先实现光触发的触发方式，从ETT到LTT各项技术完备。
拥有高效热管冷却和全密闭纯水冷却两种冷却方式，拥有国内一流、国际先进的 SVC 专用高压全载试验检测中心，并拥有先进的DSP全数字控制技术。
集中了国内外经验丰富的专业工程技术人员，性能价格比明显优于同类进口产品。
荣信SVC产品不仅全面替代进口，还广泛应用于宝钢、鞍钢、武钢、首钢等200余家钢铁企业，兰州铁路局、西安铁路局等电气化铁道牵引站，以及兖州矿业集团、淮南矿务局、海口电业局、包头铝业等煤炭、电力、有色金属行业，还出口到越南、泰国、土耳其、尼日利亚、巴西等国家，为意大利达涅利等国际型的工程总包公司提供SVC分包业务，用户遍及世界各地，2005、2006、2007，2008年连续四年SVC装机数量全球第一，正在运行的SVC超过800套，遥遥领先于国内同行业企业。
荣信 SVC 通过德国TUV、欧盟CE、以及瑞士SGS ISO9001 等国际认证，采用国际标准生产。
SVC-解决的问题◆电弧炉电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网产生一系列不良影响，其中主要是：■导致电网严重三相不平衡，产生负序电流■产生高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化■存在严重的电压闪变■功率因数低彻底解决上述问题的唯一方法是用户必须安装具有快速响应速度的动态无功补偿器(SVC)。
荣信SVC系统响应时间小于l0ms，完全可以满足严格的技术要求，向电弧炉快速提供无功电流并且稳定电网电压，增加冶金有功功率的输出，提高生产效率，并且最大限度地降低闪变的影响。
静止无功补偿器((TCR+FC)SVC)
SVC-技术参数
项目 电网电压（kV） TCR 额定功率（Mvar） 晶闸管阀组结构 晶闸管冷却方式
晶闸管型式
触发方式 控制系统 控制方式 无功调节范围 调节方式 调节系统响应时间 噪声水平 辅助电网供电电压 使用期限
规格
6
10 27.5
35 66
6-300
组架开放式
热管自冷、水冷却
电触发晶闸管（ETT）或 光控晶闸管（LTT）
--------------------------------------------------------------------------◆ 轧机
轧机及其他工业对称负载在工作中所产生的无功冲击会对电网造成如下影响： ■引起电网电压降及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低了生产效率 ■使功率因数降低 ■负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要是以 5、7、11、13 次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网 电压产生严重畸变
◆ 先进的全数字控制系统
系统响应时间小于 10 ms 分相调节 自诊断 远程监控 ---------------------------------------------------------------------------
◆ 国内唯一的高压全载检测试验成套技术
72 小时高压全载动态连续运行成套试验检测技术 SCR 阀组成套试验技术 满足 IEC61954 要求
◆ 高可靠的 SVC 可控硅阀技术
直挂于 6 KV，10KV，35KV 系统 标准组架式结构 SCR 合理冗余设计 高效热管冷却和全密闭纯水冷却 光电触发和光触发 ---------------------------------------------------------------------------
SVC静止无功补偿原理解析(二)
SVC 静止无功补偿原理解析（二）一、静止无功补偿简述静止无功补偿器（SVC ）于20 世纪70 年代兴起，现在已经发展成为很成熟的FACTS 装置，其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿（电压和无功补偿），在大功率电网中，SVC 被用于电压控制或用于获得其它效益，如提高系统的阻尼和稳定性等；这类装置的典型代表有：晶闸管控制电抗器（TCR ）和晶闸管投切电容器（TSC ）。
静止同步无功补偿器是目前技术最为先进的无功补偿装置。
它不再采用大容量的电容器，电感器来产生所需无功功率，而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿技术质的飞跃，特别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。
电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。
通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。
二、SVC的组成部分1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路，该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性无功，将电网补偿到容性状态。
2•固定电抗器3.可控硅电子开关可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性无功输出来抵补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数。
三、（SVC）静止无功补偿装置的用途静止无功补偿器（SVC）是一种由电容器和各种类型的电抗器组成的无功补偿装置，用电子开关来实现无功功率的快速平滑控制。
SVC的应用可以分为2个方面：系统补偿和负荷补偿。
当作为系统补偿时，他的作用主要有：维持输电线路上节点的电压，减小线路上因为功率流动变化造成的电压波动，并提高输电线路有功功率的传输容量和电网的静态稳定性；在网络故障情况下，快速稳定电压，维持线路输电能力，提高电网的暂态稳定性；增加系统的阻尼，抑制电网的功率振荡；在输电线路末端进行无功功率补偿和电压支持，提高电压稳定性等等。
静止无功补偿器(SVC)简介10
主要性能及特点
友好的人机界面
运行人员监视控制主回路界面
主要性能及特点
友好的人机界面
TCR回路监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
控制方式选择及参数设置界面
主要性能及特点
友好的人机界面
水冷系统监监视界面
主要性能及特点
友好的人机界面
手动触发录波及主机监控界面
主要性能及特点
友好的人机界面
工程应用之一
安装SVC稳定供电电压的好处
提高系统的静稳定、动稳定和暂态稳定储备 过低的电压通常是重负荷或供电容量短缺造成的，低电压供电会使 负荷运行性能变坏，对于感应电机负荷，这种情况尤其明显。 过高的供电电压可能导致变压器激磁饱和，增加损耗。同时，对设 备绝缘也极为不利。 对于雷击等异常原因引起的暂态过电压，SVC具有瞬时吸收无功、抑 制该类暂态过电压的功能。 经系统仿真验证,在该站10kV I母上安装17Mvar的SVC。
不同触发角度下的TCR电流波形
工作原理
TCR 关断
TCR 开通 TCR 阀组电压以及电流随触发角变化的波形
主要构成
主要构成
降压变压器(根据需要) 开关柜 线性（空心）电抗器 电容器组/滤波器组
主要构成
晶闸管阀组 纯水冷却系统
晶闸管阀组 水风冷却系统
水水冷却系统
纯水冷却系统
目前被最广泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式。
概述
应用领域
电网
输电系统 配电网 风力发电
工业用户
冶金：电弧炉、精炼炉 钢铁：轧钢机 电气化铁路：牵引站 化工：工业研磨机、电解电源 采矿：矿石提升机械 港口：海港起重机 重型加工业：大型木材加工机械、大型焊接机械
静止无功补偿器
静止无功补偿器
静止无功补偿器（Static Var Compensator，SVC）是一
种电力系统中用来补偿无功功率的装置。
它通过改变电流
的相位和大小来调整电力系统中的无功功率，以维持系统
的电压稳定。
静止无功补偿器主要由功率电子器件（比如可控硅和可控
开关等）、电力电容器以及控制系统组成。
当系统的无功
功率不平衡或者电压波动时，静止无功补偿器能够通过控
制电容器的电压和电流来实现电力系统的无功功率的调节。
静止无功补偿器在电力系统中的应用可以提高电力系统的
稳定性和可靠性，并且可以减少系统的无功损耗和电压波动。
它可以用于电力变电站、输电线路、大型工业用电系
统等场合。
静止无功补偿器是电力系统中的重要设备，它可以有效地改善电力系统的无功功率问题，提高电力系统的运行效率和稳定性。
TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介
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（Thyristor Controlled Reactor）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Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
实现电网优化运行
SVC能够与系统其他设备配合，实现电网的优化运行和调度，提高 电网运行效率。
适应未来电网发展需求
随着电网的不断发展和升级，SVC的应用前景将更加广阔，能够满 足未来电网发展的多样化需求。
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特点
各类SVC具有不同的特点。例如，TCR型SVC响应速度快、连 续可调，但谐波含量较高；TSC型SVC结构简单、成本低，但 只能分级调节；MCR型SVC调节范围宽、谐波含量低，但响 应速度相对较慢。
02
SVC系统组成与结构
主要设备构成
1 2
晶闸管控制电抗器(TCR)
采用晶闸管控制电抗器的投入或切除，从而改变 系统的无功功率，实现快速、连续的无功功率调 节。
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汇报人：XX
目录
• SVC基本概念与原理 • SVC系统组成与结构 • SVC控制策略及实现方法 • SVC性能指标评价体系建立 • SVC在电力系统中的应用前景展望
01
SVC基本概念与原理
SVC定义及作用
SVC定义
静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）是一种用于电力系统无 功补偿的装置，通过控制无功功率的流动，提高电力系统的稳定性和效率。
效性。
混合实现方法
结合硬件实现和软件实现的优势 ，采用硬件在循环(HIL)仿真技术 ，将实际控制系统与虚拟仿真环 境相结合，实现对SVC控制策略
的高效、灵活验证。
案例分析：某地区电网SVC应用实例
要点一
案例背景
某地区电网存在电压波动和闪变问题 ，严重影响电能质量和用户用电设备 的安全运行。为解决这一问题，该地 区电网引入了静止无功补偿装置 (SVC)。
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
无功功率需求量，达到调相调压的目的。
缺点：响应速度慢、调节性能差、运行维护和管理不便 、长年运行损耗过大、自动监控跟踪性能差以及对 整个电网的技术效益和经济效益都偏低等等。
概述
SVC（Static Var Compensator：静止动态无功补偿器）
工作原理
工作原理
空心电抗器的电流是由 一个可控硅阀组来控制
V
I
的。借助于对可控硅触
I
t
发相角的调整，就可以
L
~ 改变流过空心电抗器的 V
电流（基波有效值），
V
SW
I
从而保证SVC在电网接
t
a
a
入点的无功量正好能将 该点电压稳定在规定范 围内（电网补偿）。或 者，使该点的总无功量
V
I
t
a
a
等于零（对负荷补偿来 说），相当于功率因数 不同触发角度下的TCR电流波形
晶闸管控制电抗器（TCR：Thyristor Controled Reactor） 晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor） 晶闸管投切电抗器（TSR：Thyristor Switched Reactor） 开关投切电容器/滤波器（FC：Fixed Compensator，BSC：
传媒
缆传媒
双金属间接冷 却散热器
真空热管散 热器加散热 风机
普通耐高温
无
PPH
尼龙管
无
水嘴要塑焊
无
高位电子板TE 脉冲变压器
西电科技
可生产的每套 容量为30Mvar －200Mvar
光电触发/光缆 传媒 双金属间接散 热器
SVC工作原理
SVC系统组成
11DSP脉冲柜
触发脉冲波型 尖峰电流2-2.5A 尖峰电流持续时间10微秒 平台电流0.6-1A 平台宽度500微秒
指示单元 晶闸管
监测单元 脉冲形成单元
光电转换单元
供电单元
SVC系统组成
单片机系统，冶金与电铁通用（2002年-2005年）
SVC系统组成
[SVC设备]
静止型动态无功补偿装置 SVC(Static Var Compensator)
工作原理
概述
SVC是一种可以控制的无功功率补偿装置。通 常由并联电容器组（滤波器）和一个可调节电 感量的电感元件组成。
SVC与一般并联电容器补偿装置的区别是能够 跟踪电网或负荷的波动无功，进行随机性造时 补偿，从而维持电压稳定。
补偿负荷有功的不平衡
a
c
b
a
c
b
IA
IC
IB
Glab
（a）平衡前功率因数为1的正序单相负荷
IA
IC
-j Glab 3
IB j Glab
3
Glab
（b) 单相功率因数为1的负荷的正序平衡
SVC工作原理
斯坦麦兹理论TCR电纳补偿表达式
Brab 3
11
3V 2 T
T (vbc ia(l) vca ib(l) vab ic(l ) )dt
SVC系统组成
电铁并柜控制系统
将传统的控制柜和脉冲柜合二为一，结构更加紧凑。 控制板卡减少至两块，使系统运行更加稳定。 控制与显示的信号采集分离。 工控机及仪表供电降至＋24V，统一了器件型号。 依据电铁电源波动范围大的情况，选用了宽范围输
静止型动态无功补偿器SVC基础知识讲解
7、下列情况补偿装置的投退 (1) 正常情况下，补偿不退出运行。 (2) 当35kV母线电压超过电容器额定电压的1.1倍或者电流超 过额定电流的1.3倍以及电容的环境温度超过55℃时，均应将 其退出运行。 (3) 35kV母线失压后，必须将补偿装置退出运行。 (4）电容器的投退必须使用断路器，电容器退出后需放电 10min，方可重新投入（放电线圈正常）。
8、当补偿装置发生下列情况之一时，应立即退出运行 (1)电容器外壳明显膨胀，喷油，起火或爆炸； (2)电容器套管发生破裂或有闪络放电； (3)电容器内部或放电设备严重异常响声； (4)联接头严重过热或熔化
9、 TCR阀组维护 (1)、除尘 虽然TCR阀组安装在室内，但由于其本身带有高压电，会吸附 空气中的灰尘，所以阀组运行两个月要进行一次清理灰尘，采 用电吹风机除去散热器、电阻、电容，触发机箱、框架等部位 的灰尘。具体步骤如下： a）确认断路器断开。 b）确认TCR阀组停止运行。 c）确认阀组主回路挂接地线。 d）清除灰尘。 e）拆除全部接地线。 f）恢复运行。
(2)、紧固件检查 检查支撑绝缘子安装螺栓的紧固情况。 检查主电路电缆的连接情况，护线软管有无破裂。 检查控制插头的连接情况，插头、插座有无损坏，光纤有无损 坏。 检查阀组框架有无明显裂纹和变形，检视表面的油漆剥落和腐 蚀情况。
(3)、一般故障的处理 一般故障包括电阻故障、电容故障等。 处理步骤如下： 1）确认断路器断开。 2）确认TCR阀组停止运行。 3）确认阀组主回路挂接地线。 4）找到故障的零件进行维修或更换即可。
■空心 ■铝绕组 ■环氧树脂固封 ■空气绝缘 ■自然冷却
3.维护使用以及故障处理
• 1、设备投运 • 确认设备正常及补偿装置断路器处于分闸位； • 依次合上隔离刀闸； • 关好滤波补偿装置门锁； • 确认各种指示和监控正常； • 断路器合闸送电。
svc
SVC静止型动态无功补偿装置SVC就是静止型无功补偿装置的简称， SVC属于动态无功补偿产品。
SVC静止型动态无功补偿装置一般由 FC，TCR，控制保护系统组成，其中FC由滤波电抗器和电容器组成，称为：FC 滤波器。
TCR为晶闸管控制相控电抗器。
FC 滤波器用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，主要为3次谐波和5次谐波。
TCR 晶闸管控制电抗器用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。
Q C=Q L+Q F cos@=1Q C：无功功率值为固定Q L：感性无功功率值随负载无功的变化而反向变化Q F：负载无功功率电抗器部分SVC静止型无功补偿装置中的电抗器有两种: 干式空心滤波电抗器和干式空心并联电抗器。
干式空心滤波电抗器根据额定电感又可以分为额定电感36.1m H、额定电流103A和额定电感10.1mH、额定电流90A两种。
干式空心滤波电抗器有六组，干式空心并联电抗器有三组。
干式空心滤波电抗器中的额定电感36.1m H、额定电流103A电抗器有三组，主要为滤除5次谐波；额定电感10.1mH、额定电流90A 的电抗器有三组，主要为滤除3次谐波。
干式空心并联电抗器干式空心并联电抗器是SVC静止型无功补偿装置TCR部分中晶闸管控制相控电抗器中的电抗器，可提供可调的感性无功，平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率。
上图为一组干式空心并联电抗器的上下两部分要作用为防雨，理论上形成环流，加速电抗器的冷却。
（图为干式空心并联电抗器的接线方式）干式空心并联电抗器与母线接线依次为：AB,BC,CA.形成三角形接法，即SVC静止型无功补偿装置中的TCR接线：TCR接线干式空心滤波电抗器干式空心滤波电抗器是SVC静止型无功补偿装置FC 滤波器中的电抗器。
用于提供容性无功功率补偿及谐波滤波，主要为3次谐波和5次谐波。
干式空心滤波电抗器有六组，其中额定电感36.1m H、额定电流103A电抗器有三组，主要为滤除5次谐波；额定电感10.1mH、额定电流90A电抗器有三组，主要为滤除3次谐波。
TCR型SVC
TCR型SVC静止无功补偿器（SVC）是一种典型的柔性交流输电装置（Flexble AC Transmission System, FACTS），主要应用于配电工业领域改善电能质量和输电网增加输送能力及提高电力系统稳定水平。
装置原理SVC装置根据控制策略，检测有关电量和设定量的大小来改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，能快速连续改变装置的电感电流，从而获得平滑调节的无功功率。
本公司SVC采用了国际主流先进技术，品质优良、运行可靠，可以按无功电压或无功功率调节，可手动、自动转换，也可分相或自适应调整，并有存储、显示、处理故障等功能。
SVC一般由并联的感性和容性两大回路构成，其中至少一个回路为动态回路，能根据补偿要求快速变化其无功功率；通常采用晶闸管控制电抗器（TCR）或（和）晶闸管投切电容器（TSC），容性回路采用固定电容器组或滤波器组（FC），如图1所示。
TSC是分级投切的，不像TCR由相角控制，恰当的配合TSC和TCR 可以连续控制无功输出。
图1 (a)TCR (b)TSC (c)TSR (d)TCR/TSC (e)TCT晶闸管控制SVC的结构型式SVC对无功的连续调节能力是通过TCR支路来完成的。
TCR型无功补偿装置的主回路构成见图2，TCR型的SVC装置主要由滤波(电容)支路和TCR支路组成。
其中TCR支路具备动态连续无功调节能力，但由其固有特性决定其无功输出只能为感性。
与其并联的滤波支路提供基础容性无功，使TCR型SVC可具备从容性到感性区间的无功调节能力，TCR外特性见图3。
滤波器组同时还可滤除TCR自身产生的及系统其他负荷产生的谐波。
图2 TCR型SVC主接线原理图图3 TCR型SVC V-I 特性TCR支路往往采用三角形接法，被控的相控电抗器一般分裂为两个，分别接于晶闸管阀组两侧，以减小流过晶闸管阀组的短路电流。
一般用触发角α(亦称之为点火角)来表示晶闸管的触发瞬间，即从电压过零点到触发点的电角度。
SVC无功补偿装置
SVC无功补偿装置
静止无功补偿装置
01 介绍
03 应用 05 发展概况
目录
02 特性参数 04 主要类型及性能
SVC无功补偿装置即静止无功补偿装置。由电容器及各种电抗元件构成与系统并联并向系统供应或从系统吸 收无功功率的装置，简称静补。装置的主要部分没有机械活动部件，它的输出无功功率可以快速改变以达到维持 或控制电力系统某些参数的目的。
介绍虽然传统的SVC有多种 Nhomakorabea式，但它们所发出的无功功率都来自并联电容器，无功功率的吸收都是由各种型式 的并联电抗器或特殊设计的变压器来实现。其总输出无功功率的改变，一是通过投切并联电容器组、电抗器，或 是通过改变并联电抗元件的电抗值来达到。通常静止无功补偿装置(SVC)是由多个并联支路，多种补偿形式组合 而成。20世纪90年代开始投入工业应用的静止同步补偿装置的原理与传统SVC截然不同，它是通过具有直流电压 源的开关型逆变器产生感性或容性交流无功补偿电流。
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在大型工业用户的应用：用于有冲击性负荷用户，如轧钢机、矿山绞车、电弧冶炼炉、电焊机、电气机车、 高能加速器、频繁起停的大型电动机等。其作用是：①补偿负荷快速变动的无功需求，改善功率因数；②稳定母 线电压，降低电压变动和闪变；③滤除高次谐波，减少向系统注入的谐波电流；④降低由于三相负荷不平衡导致 的三相电压不平衡度；⑤改善负荷的工作条件，提高工效，降低电耗。
SVC静止型无功补偿装置原理及应用
1.引言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，对电网感性无功要求也与日惧增。
特别是如可逆式大型轧钢机、炼钢电弧炉等冲击负荷、非线性负荷容量的不断增加，加上普遍应用的电力电子和微电技术，使得电力网发生电压波形畸变，电压波动闪变和三相不平衡等，产生电能质量降低，电网功率因数降低，网络损耗增加等不良影响。
近年发展起来的静止型无功补偿装置（STATICVARCOMPENSATOR，下简称SVC）是一种快速调节无功功率的装置，已成功的应于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。
而晶闸管控制电抗器型（称TCR型）SVC用晶闸管控制线性电抗器实现较快、连续的无功功率调节，由于它具有反应时间快（5～20MS），运行可靠，无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围广和价格便宜等优点。
TCR装置还能实现分相控制，有较好的抑制不对称负荷的能力，因而其应用最广。
尤其是在冶金行业中，使用例子也最多。
2.TCR＋FC型SVC系统的组成及控制原理2.1系统组成TCR＋FC型SVC系统的组成如图1所示，一般由TCR、滤波器（FC）及控制系统组成。
通过控制与电抗器串联的两个反并联晶闸管的导通角，既可以向系统输送感性无功电流，又可以向系统输送容性无功电流。
该补偿器响应时间快（小于半周波），灵活性大，而且可以连续调节无功输出，缺点是产生谐波，但加上滤波装置则可以克服。
图1TCR＋FC型SVC系统的组成2.2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理如图2（A）所示，U为交流电压。
TH1、TH2为两个反并联晶闸管，控制这两个晶闸管在一定范围内导通，则可控制电抗器流过的电流I，I和U的基本波形如图2（B）所示。
图2可调控电抗器相（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理α为TH1和TH2的触发角，则有I＝（COSα－COSωT）I的基波电流有效值为：I＝（2π－2α＋SIN2α）式中：V为相电压有效值；ωL为电抗器的基波电抗（ω）。
静止型动态SVC无功补偿装置培训
一、无功补偿基础知识： 1、什么是功率、功率因数 2、提高功率因数的意义 3、无功补偿的基本原理和方法 4、无功补偿在系统中的作用
1、功率、功率因数
在电网中，功率分为有功功率、无功功率和视在功 率。交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗） 的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完 全做功。因为，其中有一部分电功率（电感和电容 所储的电能）仍能回输到电网，因此，凡实际为电 器(电阻性质)所吸收的电功率叫有功功率。电感和电 容所储的电能仍能回输到电网，这部分功率在电源 与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功 率。
实际工程中晶闸管的控制角仅一般工作在1OO 度～165度，在电网电压基本不变的前提下。增大 控制角，将减小TCR电流，减小装置的感性无功功 率。反之减小控制角，将增大TCR电流。
从而使得相控电抗器提供（吸收）的无功能 够满足SVC的整体补偿目标要求。
可见： TCR是向电网提供在一定范围内可调的感性无功
控制目标
220kV侧 110 kV侧 35 kV侧
1、设备投运 确认设备正常及补偿装置断路器处于分闸位； 依次合上隔离刀闸； 关好滤波补偿装置门锁； 确认各种指示和监控正常； 断路器合闸送电。
2、设备退出 （1）切除电容器组支路； （2）按TCR控制柜停止按钮；
（3）如需检修设备，断开上级隔离刀闸，然后挂 接地线，分别在电容器组进出线端挂地线。
（1）断路器的检修主要包括：断路器电磁机构、 传动机构箱等的检修。
（2）电容器和电抗器的检修主要包括：电容器 有无鼓肚、喷油、渗漏油、过热；电容器、电 抗器外观检查是否良好、清洁，瓷质无裂纹和 破损；电容器、电抗器台架、基础是否牢固稳 定；电容器的保护装置是否相应均全投入运行。
静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍
静止无功补偿器$静止无功补偿发生器介绍SVC & SVG产品简介SVC静止无功补偿器(Static Var Compensator)，是一种无功补偿比较科学的方式，能提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量。
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。
该装置应用于电网，作用为：能实现调相调压功能，提高线路的输送能力，提高稳定运行水平，改善电能质量，提高供电设备的利用率，提高输电效率，改善供电质量，提高输电安全性。
应用于电气化铁路、冶金、炼钢等工业用户，可进行动态无功功率补偿，电压控制，谐波和负序治理，提高用户的生产工效，提高产品质量和降低能耗。
原理：静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。
它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。
电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。
通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。
作用：静止无功补偿器在低压供配电系统中广泛应用于电压调整、改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数、抑制电压闪变、平衡不对称负荷，静止无功补偿器配套的滤波器能吸收谐波和减小谐波干扰等。
在超高压输电系统中，静止无功补偿器的作用是提供无功补偿、调整电压，改善系统电压水平，改善电力系统的动态和暂态稳定性，抑制工频过电压等。
SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，其典型代表是晶闸管控制电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。
TCR晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor)，由电抗器及晶闸管等构成，与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功装置。
通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化。
svc简介
1．2．1静止无功补偿器的分类SVC通常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(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。
其中，TCR(Thyri stor Contro11ed Reactor)是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置，由于单独的TC R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T C R与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率，其特点是可以连续调节补偿装置的无功功率，有谐波产生，般与T SC或FC滤波器配套使用。
TSC(Thyri stor Switched Capacitor)则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，其特点是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。
静止无功补偿器(SVC)是使用晶闸管来快速控制串联电抗器等效感抗的大小或者分组投切电容器组。
可以调节系统电压、降低线路损耗、增强电力系统的稳定性及提高输电线路的输电能力。
Svc装置主要用来进行无功补偿的同时实现负荷的平衡，一般情况下svc补偿装置的安装地点会选择在符合附近。
TSC型SVC采用直接补偿的方式．损耗小，但综合性价比较高．TCR型SVC 采用间接补偿的方式，能快速连续地调节无功，适应范围广，价格便宜．但主电抗的损耗比较大还有一种自饱和型电抗器目前也有应用，但它采用的是老技术．嗓声和运行损耗均较大。
磁控电抗器(Magnetically Cont~lled Reactor，简称MCR,应用在系统中代替TCR 组成SVC。
它的优点是占地少，而且在无谐波源的地方使用无需滤波器价格略低。
但它具有响应时间长、噪声太、不能分相调节抑制负序等缺点．目前还没有规模化使用。
另外，TSC型SVC在低电压系统中性价比较高，在分组较多的情况下能有效动态地补偿系统无功。
SVC装置的基本原理
第二章 SVC的基本原理静止同步补偿器SVC(Static Var Compensator)被称为“静止的调相机”，是现代柔性交流输电系统(FACTS)的核心组成部分，其为以变换器技术为基础的并联无功补偿FACTS设备。
典型的静止无功补偿装置是使用固定电容器加晶闸管控制电抗(FC和TCR)，使其具有吸收和发出无功电流的能力，提高系统功率因数，稳定电压源电压。
它的重要特性是通过控制TCR的触发延迟角的变化，来改变补偿装置所需要的无功功率。
TSC只能分组投切电容，和TCR配合使用时，才能连续调节补偿装置的无功功率。
固定电容器加晶闸管控制电抗器型静止无功补偿装置能连续调节补偿装置的无功功率，且响应速度较快。
因此，可以对无功功率进行快速动态补偿。
2.1 SVC的基本结构SVC的结构有很多，但基本元件是晶闸管控制的电抗器和晶闸管投切的电容器。
其分类如图2.1。
（a）TCR(b)TSC(c)TCR+TSC图2.1 SVC的基本结构TCR支路由电抗器和两个反向并联的晶闸管串联构成，TSC支路由电容器和两个反向并联的晶闸管串联构成，其控制元件均为晶闸管。
TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β或触发角α的函数。
通过调整β或α可以平滑地调整并联在系统的等值电抗。
2.1.1 TCR型SVC构成包括四个主要组成部分:高阻抗变压器(或降压变压器)、电容器组(兼作滤波器)、晶闸管阀和调节器。
优点主要有:（1）可以进行连续感性和容性无功调节单独的TCR由于只能吸收感性无功功率，与并联电容器配合使用，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，因此可以将补偿器的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围内。
（2）能进行分相调节降压变压器二次绕组连接成“开口星型”，中点分开，这是要使每相负载与另外两相独立，从而正序和负序的幅值可以单独控制、分相调节，可以平衡不平衡负载。
（3）吸收谐波能力好并联电抗器串上小调谐电抗器还可兼作滤波器，能很好地吸收TCR产生的谐波电流。
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南京南瑞继保电气有限公司
主要内容
概述
工作原理 SVC技术发展现状 南瑞继保SVC主要构成 南瑞继保SVC主要性能及技术优势 重点应用 SVC工程应用实例及补偿效果 SVC的型号和主要参数
概述
电网存在的问题
部分输电网可能过载而另一部分却未被充分利用； 最大静态稳定传输功率不足，有待进一步提高； 长距离电力传输过程中的过电压应该被有效抑制; 可能出现的次同步振荡（SSR）必须快速阻尼。 来自一些大功率负荷的谐波电流，应该滤除； 某些弱系统，需要大量动态无功来维持其电压稳定； HVDC换流站，为保证可靠稳定工作，也需要补偿一定的无功。
南瑞继保
中国电科院
鞍山荣信
西电科技
阀组触发系 统 散热器
冷却水管 支路水管 水管接头焊 接 触发单元
SVC发展现状
国内主要SVC制造公司的产品性能比较
厂家 主要指标
触发光缆 晶闸管元件 更换 阀组冷却系 统 阀组结构 全部单进单出 更换方便，单 人可完成 水冷或水风冷 却 立式阀，占地 小 观察维护方便 开环抑制闪变 和闭环提高功 率因数双调节 器 专业控制保护 制造厂家，利 用了高压直流 输电控制保护 平台，可靠性 高。占地更小， 操作通信非常 方便。 有两进八出等 至少要两人完 成更换 水水或水风冷 却 卧式阀 占地面 积大 加权合并的单 调节器 无 至少要两人完 成更换 热管风冷却， 须外配大功率 空调 卧式阀 占地 面积更大 约2 倍水冷阀面积 有两进八出等 至少要两人完 成更换 水水或水风冷 却 卧式阀 占地面 积大 功能单一的单 调节器
热备用和冗 余
可以另外加
无
无
SVC发展现状
光电触发和电磁触发比较
触发方式 比较项目
触发信号陡度 阀体局放 一二次间绝缘性能 dv/dt检测 保护性触发检测 对监控系统的影响 可靠性 噪音 干扰 ≥4A/us 符合IEC61954要求 优秀 可以 可以 可保证监控系统有好的 抗电磁干扰能力 高 无 无 ≤0.5A/us 不符合IEC61954要求 一般 不可以 不可以 对监控系统抗电磁干扰能力 有极大的负面影响 低 有（触发高频声） 对其他电子通信设备可造成 干扰
目前被最广泛使用的SVC，主要是TCR+BSC（FC）形式。
工作原理
现在常用的SVC装臵，主要由FC（固定电容器组或者 滤波器组）和TCR（晶闸管控制电抗器）构成。FC部 分主要负责向系统提供容性无功功率，并同时滤除流 入系统的谐波电流。而TCR则根据系统或者负荷的变 化情况，提供一定的感性无功功率，以满足对目标控 制的需求。
SVC发展现状
阀组冷却方式及比较
水冷却方式：在高压阀组应用中，使用密闭纯水冷却方式是 目前TCR阀组的最常使用方式。
水是安全环保的理想导热物质，不会对环境造成污染，保证人 员健康； 因为水的比热容很大，传热效率高，使得用水冷却的TCR阀组紧 凑，体积很小，节约了大量材料和占地； 因为水传热效率高，可以充分利用晶闸管的容量，有效减少晶 闸管串联个数，降低损耗和提高可靠性；更好的控制晶闸管结 温，保证晶闸管的使用寿命。
光电触发
电磁触发
体积
损耗 造价 安全性
小
小 较高 高低压光缆隔离，绝无 危险的感应高电压
大
大 低 高压电缆隔离，可能会有危 及人身的高电压感应到二次
SVC发展现状
阀组冷却方式及比较
风冷，因为依赖空气的流动来散热，装臵简单，价格便宜。 其冷却效果作用于散热器表面，对于热源热密度很大的情况 ，散热能力很差。国内外小容量阀组中，利用铜或铝做散热 器的风冷方式，还是能够经常看到的。 人们曾经尝试使用各种金属来迅速散发热源的热量，但是都 不理想。1963年，美国加州大学的洛斯-阿洛莫斯国家实验室 发明了热管。1967年热管成功用于卫星表面热平衡，随后， 热管在许多领域被应用。理想的热管，传热效率甚至比铜（ 传热系数380W/mK）高1000倍。但是，实际工程中，尤其是 在大容量的TCR阀组中，其应用受到较大的限制。另外，因为 实际使用条件的限制和污染、腐蚀等因素，发达国家设备供 应商都避免在TCR阀组中使用热管。
专利技术的冷却系统
南瑞继保的SVC阀组系统采用了自带去离子功能的工业级密闭式 纯水冷却方式。这种冷却方式由于其高可靠性，广泛用于机车、 航空航天、百万千瓦发电机组、高压、特高压直流输电等领域。
并联水路设计
专利技术散热器
水道直冷均压电阻 高可靠性水管和接头
出 水 管 进 水 管
光 纤 槽 35KV阀组
采用立式压装技术阀体体积（单相，长×宽×高）： 10KV：750×750×1500mm，200 kg 35KV：850×850×2600mm，380kg 节省占地，布臵方便，节省基建费用，体积小，重量轻，整 体运输，安装快捷，结构简洁，可靠性高，方便维护。
先进的光电触发方式
触发系统结构简单，体积 小，重量轻
SVC发展现状
国内主要SVC制造公司的产品性能比较
厂家 主要指标
TCR的补偿 容量 可生产的每套 容量为5Mvar －200Mvar 光电触发/光缆 传媒 直接水冷散热 器 用于核电厂冷 却系统的PVDF 高性能的FEP 无 全屏蔽TCU 可生产的每套 容量为10Mvar －200Mvar 光电触发/光缆 传媒 双金属间接冷 却散热器 普通耐高温 PPH 尼龙管 水嘴要塑焊 高位电子板TE 可生产的每 套容量为 5Mvar－ 200Mvar 电磁触发/电 缆传媒 真空热管散 热器加散热 风机 无 无 无 脉冲变压器 可生产的每套 容量为30Mvar －200Mvar 光电触发/光缆 传媒 双金属间接散 热器 普通耐高温 PPH 尼龙管 水嘴要塑焊 高位电子板TE
晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor）
晶闸管投切电抗器（TSR：Thyristor Switched Reactor） 开关投切电容器/滤波器（FC：Fixed Compensator，BSC： Breaker Switched Capacitor/ Filter） 以上各项组合
SIEMENS公司SVC产品
该系统也采用分层分布式结构。 在阀组主回路方面，Siemens公司倾向于采用直接光触发可控 硅（LTT），但是仍然采用了散热效率高的密闭纯水冷却技术 。其总体运行效率和可靠性也相当高，不过，相比之下，其 总体售价要比ABB的同类产品高很多。
国外SVC现状
国外主流SVC产品特点
工作原理
工作原理
空心电抗器的电流是由 一个可控硅阀组来控制 的。借助于对可控硅触 发相角的调整，就可以 改变流过空心电抗器的 电流（基波有效值）， 从而保证SVC在电网接 入点的无功量正好能将 该点电压稳定在规定范 围内（电网补偿）。或 者，使该点的总无功量 等于零（对负荷补偿来 说），相当于功率因数 等于1。
国外SVC现状
ABB公司SVC产品
ABB公司新一代的SVC控制保护系统基于MACH 2平台。 整个系统结构为基于现场总线的分层分布式结构。 SVC的阀组主回路，采用大功率可控硅光电触发技术、密闭纯 水冷却技术，高电位耦合取能技术、过电压转折保护技术等 先进技术，明显提高了一次回路的运行效率和可靠性。
水冷却方式避免了风冷方式直接对阀体冷却带来的积尘和寿命 的降低及故障率的升高。
水冷系统有非常高的可靠性，即使传输容量达6400-7200MW的特 高压直流输电的阀体，都采用了水冷却方式。
南瑞继保SVC主要构成
南瑞继保SVC主要构成
线性（空心）电抗器 这部分是SVC中吸收无功或调节无功的主体。通 常要求它有良好的线性特性和稳定性，所以，电 抗器是空心的，且周围不能有距离太近的较大金 属物体。电抗器一般为干式结构，冷却方式也常 常是自然冷却。
需要增强电电力负荷情况
热轧机无功功率变化情况示意图
概述
常用的无功补偿措施
适当调节发电机励磁，以调节机组运行功率因数。 在交流系统适当地点（或直流输电弱系统侧）装设同步调 相机。 使用带抽头或有载开关的变压器，通过调节电网某些点的 电压来调节潮流。 采用串联补偿电容器来改善受端电压，提高电网极限传输 能力并增强系统的稳定性。 用开关投切并联电抗器或电容器，以满足系统随时变化的 无功功率需求量，达到调相调压的目的。
V I L V I
t
~
SW
V I a a t
V I a a t
不同触发角度下的TCR电流波形
工作原理
TCR 关断
TCR 开通
TCR 阀组电压以及电流随触发角变化的波形
SVC发展现状
国外SVC现状
在国外，钢铁企业应用SVC装臵从20世纪70年代末就已经开始 ，但是，将FC+TCR型的SVC应用于电力系统，还是最近20年 的事情。从技术上看，新型的SVC装臵主要以采用大功率晶闸 管串联技术、光电触发技术、密闭纯水冷却技术、高电位自 取能技术、电网接入技术、智能控制技术、电磁兼容技术等 为技术主流。由主要国外公司生产的SVC产品已经遍布世界各 地，其中比较典型的生产研制SVC的公司有 瑞典的ABB、德国 的SIEMENS、法国的AREVA等。
可 控 硅
10KV阀组
南瑞继保SVC主要构成
固定电容器组或滤波器组 向系统提供足够的容性无功，并滤除电网的有害 谐波是该部件的主要任务。这部分通常又以滤波 电容器（或并联电容器）为主，而滤波电抗器和 滤波电阻等则是其附属部件。这是SVC中的固定（ 也可能分级投切）容性无功部分。 在实际的工程当中，这个FC部分往往被分成若 干个单元组，这些组由机械开关或另一类可控硅 阀组按照实际的电网需求进行投切操作。