晶闸管投切电容器
晶闸管投切电容器(TSC)技术触发器的技术参数和标准
晶闸管投切电容器触发器的技术参数和标准关键词:晶闸管投切电容器触发器 TSC 电容器谐波对于晶闸管投切电容器（TSC）来说，晶闸管的负载是容性的电容器，不是感性的电抗器和电机，不是阻性的电阻器，对于TSC的触发器就不同于电机、电抗器、电阻器的触发器，有特殊的要求。
随着TSC补偿装置结构形式、电压等级、晶闸管结构、选取同步触发的信号等的不同，触发器也有所不同。
好的TSC触发器保证了TSC装置可靠运行，欠缺的TSC触发器，使得整套TSC装置工作不正常。
下面谈晶闸管投切电容器（TSC）的触发器需要注意的技术性能参数要求、标准。
1.专业术语定义：1.1 电网同步电压信号：触发器的同步电压信号取自电网电压。
1.2 晶闸管过零同步信号：触发器的同步电压信号取自晶闸管的阴极、阳极。
1.3 晶闸管触发电流变化率：指的是晶闸管触发电流的陡度，1us上升的触发电流mA数值。
一般>40mA/us。
1.4 触发脉冲宽度（us）：触发电流上升到10％和下降到10％的时间，单位us.一般>50us。
1.5 晶闸管触发电流强度（mA）:一般为晶闸管触发电流的5～7倍，>500mA。
1.6 脉冲列触发：TSC的晶闸管触发电流不是单脉冲或双脉冲，而是一串脉冲，脉冲串的宽度可以是120 、180 、甚至是360 。
1.7 擎住电流：门极触发电流的平台。
要求有一个“肩膀”；“肩膀”越高，即“擎住电流”峰值越大，晶闸管就越能保证导通；“肩膀”越宽，即“擎住电流”有效值越大，晶闸管就越能保证导通。
1.8 触发器的绝缘水平：指触发器能够耐住的电压水平，指的是触发器的输出端电网侧的高电位和触发器的输入低电位之间可承受的电压水平。
1.9 TSC触发器动作时间（ms）：指的是TSC从停止到再触发的时间，快速的触发器为20ms。
不是TSC得到命令到动作的时间。
1.10 TSC 触发器的谐波电流特性：主回路有大量谐波电流时，触发器仍然可以使得晶闸管正常工作。
晶闸管投、切并联电容器TSC的综述
3.2 3串联电抗器抑制谐波放大的原理
为了抑制谐波电流放大，通常在每相电容器电 路中串联一个适当大小的空心电抗器。这样，就 会使整个补偿电容器支路对谐波源基波仍呈电容 性质，保持其无功功率补偿作用不变，不影响系 统(或负载)正常工作。而对高次谐波补偿支路则 呈感性，避免了与系统(或负载)的电流谐振，消 除或减小了由补偿电容所引起的谐波电流放大现 象。
衷心感谢陈老师和师兄师姐的无私帮助！
2.2.1 电压、电流有效值的测量
根据电压、电流有效值的定义式：
因此得到由一周期内的采样值计算电压、电流有效值 的公式为：
式中N为每周期T的采样点数，且N=I+T／AT，AT为 采样时间间隔，电压单位为伏(V)，电流单位为安(A)。
2.2.2 无功功率的控制
无功功率作为控制物理量控制电容器的投切， 是近年才出现的一种控制方式，它是根据所测得 的电压、电流、功率因数等参数，计算出应该投 入的电容容量，在电容器组合方式中选出一种最 接近但又不会过补偿的组合方式，电容器投切一 次到位。如果计算值小于最小一组电容器的容量 (下限值)，则应保持补偿状态不变。只有当所需 容量大于或等于下限值时，才执行相应的投切。
2.1 主电路和装置框架
TSC无功补偿装置主电路通常由若干组电容器 组成，电容器组的常用的主接线方案如下图(以晶 闸管反并联方式的晶闸管阀为例)
图中的(a)—(c)方案为三角型接线，(d)和(e)方案 为星型接线。在复合开关的基础上，根据方案（b） 设计的无功补偿装置主接线图如下图
该装置主要特点是利用两对晶闸管阀可以实现 三组电容器组的投切，下面以C1电容器组投切为 例进行说明。当进行C1电容器组投切时首先合上 开关K4、K5，然后在适当的时机触发两对晶闸管 阀，接着合上开关K1，再使两晶闸管阀依次关断， 最后断开开关K4、K5，这样就完成了一次电容组 的投切。(这里的开关指的是交流接触器)
晶闸管投切电容器
绪论电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。
电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在用电负荷和电源之间往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。
无功功率反映了内部与外部往返交换能量的情况，它并不像有功功率那样表示单位时间所做的平均功率，但是它和有功功率一样是维护电力系统稳定，保证电能质量和安全运行必不可少的。
如果电网中的无功功率不足，致使用电设备没有足够的无功功率来建立和维持正常的电磁场，就会造成设备的端电压下降，不能保证电力设备在额定的技术参数下工作，从而影响用电设备的正常工作。
具体表现在以下三方面：（1）降低有功功率，使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。
在额定电压和额定电流下，由P=UIcosφ，若功率因数降低，则有功功率随之降低，是设备容量不能充分利用。
（2）增加输、配线电路中的有功功率和电能损耗。
设备功率因数降低，在线路输送同样有功功率时，线路中就会流过更多的电流，是线路中的有功功率损耗增加。
（3）是线路的电压损失增加。
使负载端的电压下降，有时甚至低于允许值，从而严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低。
基于上述情况，在电力系统中经常要进行无功补偿。
无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功功率和无功功率。
安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
无功补偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。
集中补偿和分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。
晶闸管投切电容器技术的进展
当 FG7 用于三相电路时可以是!接法 $ 也可以 是 : 接法& 每一相都可设计成分组投切 $以提高静态 补偿精度 & 电容器分组的具体方法比较灵活 $一般希 望能组合产生的电容值级数越多越好 $但是综合考虑 到系统复杂性以及经济性 $多数采用二进制的方案 &
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FG7 的分类
FG7 系统是一个对供电网络波动无功进行动态
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高 压 电 器
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值 ! 这样 "晶闸管投入时 "只要脉冲序列从系统电压 峰值开始触发就可以保证平稳过渡 ! 其缺点是第 & 次送电时仍会发生电流冲击 ! 为解决这个问题 "主回 路中可设置预充电回路 " 给电容器预充电保持电源 电压幅值 ! #! $采用两个晶闸管阀实现对一组!接线电容器 的投切 "见图 !#’$( ! ) % 为了提高运行的可靠性 "防止电 容器和晶闸管阀损伤 " 晶闸管投入时有过零检测 "即 只有当晶闸管两端的电压接近零时才允许该晶闸管 被触发! 当晶闸管两端的电压过大时 "该晶闸管的触 发信号被闭锁 ! 在晶闸管阀端电压过零点附近触发 晶闸管 "电流有一个暂态过渡过程 ! 如果电源的等值 电抗和串联电抗等参数配合较为合理 " 则这个暂态 过程的持续时间不长 &幅值也不大 " 并且很快过渡到 稳定状态 ! 值得注意的是 " 晶闸管阀切除后 " 补偿电 容上的残压超过了线电压峰值 " 这不仅对并联补偿 电容器的耐压提出了更高的要求 " 而且对晶闸管的 耐压也提出了更高的要求 ! ’# $ 采用 * 接线方式"见图 !’+$! 晶闸管电压定额 可以降低"但电流定额增大了! 电容器电压降低会提高 其单位价格"同时"投入时会产生短时不平衡中线电流! ’$ $* 接线 " 但没有 , 相晶闸管阀 " 只控制 -". 两相的接线方式 "见图 ! ’/$! 由于电容器剩余电压 的不确定性 "晶闸管承受的最大电压和图 !’0$ 相同 ! 可采用最普通的三相电容器组 "又可少用晶闸管 " 但 需要零电压触发电路 ! 另外 "由于三相电容器的封装问题 "一般不推荐 ! 接线方式 ’ 即图 ! ’0$ 和图 ! ’’$$" 否则 " 需要采用 单相电容器或定制三相电容器 "这样就增加了电容器 接线复杂程度和造价 ! 但是 "若在低压系统’$"" 1$中 采用 * 型接线 "经济上是很不合算的 ! 因此 " 对于低 压配电网 "一般采用图 ! ’2 $所示的接线 !
晶闸管投切电容器(TSC)
原理
晶闸管投切电容器是接触器投切电容器的升级。其补偿原 理和并联电容器补偿的原理是一样的，只是把电容器分成 多组，根据负荷的实际大小确定投入补偿电容器组的数量
并补电容器(单相)
晶闸管投切电容器(单相)
晶闸管投切电容器补偿原理图
单相单组的电容器接法
其补偿原理和并联电容器补偿的原理是一样的只是把电容器分成多组根据负荷的实际大小确定投入补偿电容器组的数量并补电容器单相晶闸管投切电容器单相单相单组的电容器接法单相单组的电容器接法单相多组的电容器接法单相多组的电容器接法tsctsc的补偿曲线图的补偿曲线图晶闸管投切电容器补偿原理图晶闸管投切电容器补偿原理图晶闸管投切电容器的优缺点晶闸管投切电容器的优缺点损耗低优点不能使用在无功变化剧烈变化速度快的场合不具备抑制电压波动和治理电压闪变的功能缺点
单相多组的电容器接法
TSC的补缺点 1 不能连续调节无功 1 2 可频繁操作 损耗低 2 不能滤除谐波 3 不能使用在无功变化剧 烈，变化速度快的场合 4 不具备抑制电压波动和 治理电压闪变的功能
晶闸管与接触器在电容器投切上的区别
一、电容器柜子上用的晶闸管，你就把它看成是一个固态继电器吧。
其工作原理是：当其控制断端加上控制电压时，管子导通；当撤去控制电压时，管子截止。
用接触器控制电容器的投切时，易产生投切过电压，损坏接触器及电容器；产生涌流，其大小可达电容器额定电流的几十倍或上百倍；投切速度慢，跟不上快速变化的某些无功负荷。
而用晶闸管来控制电容器的投切就没有这些问题。
但是晶闸管本身有热损耗，且损耗量较大。
如三只100A的晶闸管，带额定电流50A的三相电容器，其本身的热损耗可达到300W左右。
所以，在负荷相对稳定的情况下，还是选择接触器为好。
二、接触器偷窃速度是分钟级晶闸管是毫秒级。
晶闸管投切电容器(TSC)
优点
缺点
1.控制简单 2.在负荷周期性较强的场
合比较适用
1.不能提供连续无功功率 2.不具备滤波能力 3.不具备治理闪变及抑制
电压波动的能力 4.存在使系统谐振的风险 5.在有软启动设备的现场
使用受限
晶闸管投切电容器(TSC)原理
并补电容器(单相)
晶闸管投切电容器(单相)
TSC补偿原理和并联电容器补偿的原理是一样 的，只是把电容器分成多组，根据负荷的实际大 小确定投入补偿电容器组的数量
晶闸管投切电容器(TSC)补偿效果图Βιβλιοθήκη 补 偿 容 量电容器投入组数
TSC的补偿曲线图
晶闸管投切电容器(TSC)优缺点
晶闸管投切电容器动态无功补偿技术
晶闸管投切电容器动态无功补偿技术及其应用摘要：从晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor，TSC)的基本原理、分类概况、主接线形式、检测与控制策略等方面介绍TSC在动态无功补偿中的应用现状，指出了TSC技术存在的问题，并提出了拟解决的方案。
大量的试验与实践证明，TSC无功补偿装置具备优良的无功补偿性能，具有较高的应用价值和广泛的市场前景。
关键词：晶闸管投切电容器(TSC)；无功补偿；动态0 引言在工业企业中，异步电动机、变压器等大量阻感性负载的存在必然会产生一定的无功功率，这增加了设备容量以及输电线路和变压器的损耗，从而导致用电效率低下，直接影响自动化设备的正常运行。
无功功率补偿是把具有容性功率的负荷装置与感性功率负荷并联在同一电路。
当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量；当感性负荷释放能量时，容性装置吸收能量，能量在2种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率进行补偿，从而对无功功率进行调度以改善交流电力系统的供电质量，达到校正功率因数、调节电压和平衡各相负载的目的。
1 晶闸管投切电容器1.1概述晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor，TSC)是一种利用晶闸管作为无触点开关的无功补偿装置，它根据晶闸管能够精确触发的特性，快速平稳地投入或切除补偿电容器。
TSC可快速跟踪冲击负荷的突变，对最佳功率因数进行闭环反馈，实现动态无功补偿、减小电压波动，从而达到节能降耗的目的。
由TSC构成的无功补偿系统是一个对供配电网络中不稳定的无功功率进行动态补偿的独立系统，因此其应用形式有很大的灵活性，按应用电压等级划分为低压补偿和高压补偿，前者适用于对1kV及以下的电压进行补偿；后者直接将补偿系统接入电网进行高压补偿，适用于对6~35kV的电压进行补偿。
1.2晶闸管阀在TSC系统中，晶闸管阀一般采用2只晶闸管反并联的方法，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。
晶闸管投切串联电容
晶闸管投切串联电容哎，今天咱们聊聊晶闸管投切串联电容这事儿，听起来有点高大上，但其实没那么复杂，大家别担心，咱们慢慢说。
晶闸管就像是电路里的小开关，它可厉害了，能控制电流的通断。
想象一下，你在家里按开关，灯亮了，按一下又灭了，晶闸管就是这么个角色。
它在电力系统中就像是个掌控全局的导演，让电流来去自如，简直太方便了。
那串联电容又是个什么玩意儿呢？简单说，电容就像个小水桶，能存储电能。
咱们要是把这个小水桶串联到电路里，就能调整电流的特性。
这就像给电路加了个调节器，让它变得更加灵活。
想象一下，没电容的电路就像一条死水沟，没啥生气，而加上电容，就能活泼起来，流动的电流像小鱼一样游来游去，特别灵动。
咱们说说这两者结合的妙处。
晶闸管和串联电容一结合，嘿，效果简直翻天覆地。
就好比一对默契的搭档，缺一不可。
晶闸管负责把控开关，而电容则负责储能和释放，二者配合得当，电路的运行就像打了一针强心剂，动力十足。
这种组合在很多应用中都能看到，比如说在电力系统的调节和稳定中，效果杠杠的。
不过，使用晶闸管投切串联电容也不是没风险。
要是控制不当，电流过大，就容易导致电路损坏。
这就像在餐馆点菜，点多了就吃不下，还得打包带走，电路也是如此，得掌握好分寸。
咱们得懂得如何调整晶闸管的触发角度，这样才能让电容在最合适的时机释放能量，确保电路安全稳定运行。
就像老话说的，“量入为出”，这才是正道。
有的时候，这种系统还需要配合其他设备，比如说保护电路的保险丝，就像是电路的守护神，确保万一有突发情况，它能及时“跳闸”，保护整个系统不被烧坏。
想想，如果没有保险丝，那可就真是“无后顾之忧”了，后果不堪设想。
再说说应用吧，晶闸管投切串联电容在风能和太阳能等可再生能源领域特别常见。
你想啊，风一吹，太阳一照，电就来啦。
可这电量不稳定，就需要晶闸管和电容一起出马，把电流调理得稳稳的，保证咱们日常生活中的电力供应。
想象一下，如果没有这套组合，咱们的冰箱、空调就得受罪，那生活可真得倒退几步。
晶闸管投切电容器(TSC)的应用
晶闸管投切电容器（ＴＳＣ）的应用【摘要】：传统的无功补偿设备有并联电容器、调相机和同步发电机等，调相机和同步发电机等补偿设备又属于旋转设备，其损耗、噪声都很大，这些设备不适应电力系统发展的需要。
合理的无功功率补偿对于对输配电系统非常重要。
与机械投切电容器相比，晶闸管的开、关无触点，其操作寿命几乎是无限的，减少了投切时的冲击电流和操作困难，其动态响应时间短。
TSC能快速跟踪冲击负荷的突变，随时保持最佳馈电功率因数，实现动态无功补偿，减少电压波动，提高电能质量，节约电能。
【关键词】：无功补偿；TSC；零电压投切；中图分类号:TM714 文献标识码:B 文章编号：1002-6908(2008)0510027-02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。
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。
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。
TSC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。
一、静止无功补偿技术的现状及发展20世纪70年代以来，以晶闸管控制的电抗器（TCR）、晶闸管投切的电容器（TSC）以及二者的混合装置（TCR TSC）等主要形式组成的静止无功补偿器（SVC）得到快速发展。
2电能质量控制技术之晶闸管投切电容器TSC
为Sh 两者并联时的 （7）
不计电阻时的放大倍数由式（6）求得，并用比值 QC / 表Sk示为：
Ch
I Ch Ih
hX S
hX S (h2k 1) X C / h
h2 (QC
h2 (QC / Sk ) / Sk ) (h2k 1) /(1 k)2
表3 电流主要谐波值(相对值)
注：
，为电流总谐波畸变率。
(2) 当谐波电流注入系统后，谐波电流通过电网阻抗产生谐波电压，使电 源电压发生畸变。当电容器支路串联电抗率k＝0时，电流波形严重畸变， 总谐波畸变率较大；当串联电抗器后，除了能避免电容器支路与系统产生 的并联谐振(k＝6%时，能将5次以上的谐波脱谐；k＝13%时，能将3次以 上的谐波脱谐)外，由于电抗器的感抗随频率的升高而增大，从而具有抑 制谐波电流的作用，使电容器支路的高次谐波电流减小，波形明显改善， 总畸变率下降。
1 TSC主电路
主电路设计除了满足分相、分级和快速补偿要求外，还应考虑限制并 联电容器组的合闸涌流和抑制高次谐波等问题。
(1)三相电力电容器接成星形以满足分相补偿的要求;
(2)星形联接电容器组的每相电容器按二进制1∶2∶4∶8关系分四组进行 补偿，以提高静态补偿精度。
(3)晶闸管作为开关元件以满足快速补偿的要求，它还作为无触点开关， 能快速通断，不存在电弧及噪声等现象，安全可靠，使用寿命长.
S X S / XC ，k X L / X C ，S和k分别是以X C为基值的系统电抗率和电抗器电抗率。
电容器和主系统的谐波电流和谐波电压为：
.
IC
h
hX S
hX S (h2k 1) X C
晶闸管投切电容器原理
晶闸管投切电容器原理晶闸管投切电容器是一种电力控制器件，可以用于改变电路中电容器的充电和放电时间，从而实现对电路的控制。
它的原理基于晶闸管的导通和关断特性以及电容器的充放电性质。
晶闸管是一种双向控制器件，由四层掺杂的p-n-p-n结构组成。
当控制极（G 极）施加正向电压且阳极极压大于触发电压时，晶闸管处于导通状态。
当控制极电压去掉或反向时，晶闸管恢复到阻断状态。
所以，晶闸管的导通和关断是由控制极电压的变化来实现的。
电容器是由两个导体层（通常是金属板）之间夹着一层绝缘介质形成的。
在充电过程中，电容器两端施加电压，导体层上形成电场，电场会导致绝缘层上的电荷分离。
当电压施加的时间足够长，电容器充电至电压源的电压。
在放电过程中，电容器两端形成闭合电路，导体层上的电荷会从一个导体层流向另一个导体层，电容器会被放电。
晶闸管投切电容器的原理是通过控制晶闸管的导通和关断状态，实现对电容器的充电和放电控制。
当晶闸管导通时，电容器可以充电。
晶闸管导通后，电容器两端与电压源连接，形成一个充电回路。
电容器开始从电压源获取电荷，逐渐充电至电压源的电压值。
当电容器充电至需要的电压值时，根据控制晶闸管的触发电压变化，可以及时地关断晶闸管，停止电容器的充电过程。
当晶闸管关断时，电容器可以放电。
晶闸管关断后，电容器两端不再与电压源连接，电容器充电回路断开。
此时，电容器中的电荷需要释放出去，导体层上的电荷会从一个导体层流向另一个导体层。
为了实现电容器的放电，需要将电容器与负载电阻连接，形成一个放电回路。
负载电阻接收电容器释放的电荷，实现电容器的放电过程。
通过控制晶闸管投切，即控制晶闸管的导通和关断状态，可以实现对电容器充电和放电时间的控制。
通过调整晶闸管的触发电压，可以改变晶闸管的导通和关断时间，进而改变电容器充放电的时间。
这种控制方式非常灵活，可根据需要灵活调整电容器的充放电时间，从而实现对电路的控制和调节。
总结来说，晶闸管投切电容器通过控制晶闸管的导通和关断状态，实现对电容器充电和放电的控制。
三种晶闸管投切电容器(TSC)主回路的分析
器时， 路无电流冲击。晶闸管投切电容器组 主回 的 原理如图１ 所示。 其拉氏变换的数学模型为
一 擂
‘ ｘｘ矛一 ，二 （ １ ｃ ）
． 。 Ｕ ｘ，
由 ２可 电流１ 式（ 知， ） （ 习由三项组成， 第一项 为稳态电 认 超前电源电压卯。 流， ， 和第三项代表 预期的 流 荡 最。 二 电 振 分 第 项给出 当几偏 离最佳 预充电 值时振 流的幅 第三 荡电 值； 项给出当 触发角 偏离最佳点时的 振荡电流的幅值； 书Ｃ 为使 投切 电容器组电 无冲 必须满足以 流 击， 下两个条件： ① 式（ 的 第三项，（ 二 ， ） ２ ‘） ０即晶闸管 在正弦 波电 压的 源电 正或负峰值点触发；
六只 闸管 组成的 晶 三角形电 可以 路， 用这种 电 运 成‘ ＋． 路 。即 反 联的 路 行 ， ３电 状态 在 并 晶 闸 有 只当 极 使 起到 充电 作 管中 一 二 管 用， 预 的 用。 电 部由 管 成， 时没 击。 路全 晶闸 组 合闸 有冲 中压 统中， 补偿系 电容器组规定只能接成星 形， Ｃ电 可以 ２ １电路， Ｉ 路 用“ ＋ ” Ｓ 也可以 ２ 用“ ＋ ＂ 路。 压的 闸 组成串， 有动 ２电 中 晶 管 阀串 静态均 “＋ 电 ，任 时 均 有 击 流 原 压和 一 性 其中 在 何 间 没 冲 电 。 ３３ 路 ’ 触发 致 及 压绝缘问 书Ｃ 路的 题。 电 因 它 是： 是单相电 行 ， 义 理 作 路运 状态 是１ 想工 状 不平衡保护不能用开口 三角形保护。 态。 ５ 三种 路 用中 事 主电 应 注意 项 星点开关所用元件太少． 每个开关元件导通 ５１ 开 ． 关管元件参数的 选择 。 二控三电 三 形电 每 开关 件导 路和 角 路 个 元 通。 星点电 开 关管耐压：倍的 压， 路： ６ 线电 电流： 三种电路的其他形式电路： １ 倍的 支路电 ． 日 滤波 容器额定电流． 星点开关全部由晶闸管组成． 于没有预充 由 二 三 路 开 管耐 ‘ 线 压， ： 关 压：倍的 电 电 控 电 电ｒ果 如 ２ “ 路 星 开 两只 极 流： ５ 滤 支 容 定线电 效 不 “＋ 电 。 点 关由 二 ｌ １ 倍的 波 路电 器额 ． 流． 管和￣只晶 管 成“ ＋ “ 路， 闸 组 １ ２电 如图６ 结构简 三角形电路： 开关管耐压： 倍的 ， 线电压． 电 单， 起 开 作 缺 开 合 瞬间 电 可以 到 关 用， 点 关 闸 ， 流 流： ５ 三 形内 波 路电 器 定电 １ 倍的 角 滤 支 容 额 旅。 ． ． 种 路 用 合 ２ 有冲 如图７ａ。 止 两 周波 击， （ 停 要 个 才能停 ） 下来。 ５ 三 电 应 场
晶闸管投切技术
晶闸管投切技术关键词晶闸管投切电容器触发器 TSC 电容器谐波本文试图从负载要求、补偿装置结构、电压等级、晶闸管结构等不同的角度，阐述晶闸管投切电容器（TSC）的触发器的技术性能参数要求、标准，以推动TSC触发器技术的进步。
对于晶闸管投切电容器（TSC）来说，晶闸管的负载是容性的电容器，不是感性的电抗器和电机，不是阻性的电阻器，对于TSC的触发器就不同于电机、电抗器、电阻器的触发器，有特殊的要求。
随着TSC补偿装置结构形式、电压等级、晶闸管结构、选取同步触发的信号等的不同，触发器也有所不同。
好的TSC触发器保证了TSC装置可靠运行，欠缺的TSC触发器，使得整套TSC装置工作不正常。
下面谈晶闸管投切电容器（TSC）的触发器需要注意的技术性能参数要求、标准。
1.专业术语定义：1.1 电网同步电压信号：触发器的同步电压信号取自电网电压。
1.2 晶闸管过零同步信号：触发器的同步电压信号取自晶闸管的阴极、阳极。
1.3 晶闸管触发电流变化率：指的是晶闸管触发电流的陡度，1us上升的触发电流mA数值。
一般>40mA/us。
1.4 触发脉冲宽度（us）：触发电流上升到10％和下降到10％的时间，单位us.一般>50us。
1.5 晶闸管触发电流强度（mA）:一般为晶闸管触发电流的5～7倍，>500mA。
1.6 脉冲列触发：TSC的晶闸管触发电流不是单脉冲或双脉冲，而是一串脉冲，脉冲串的宽度可以是120 、180 、甚至是360 。
1.7 擎住电流：门极触发电流的平台。
要求有一个“肩膀”；“肩膀”越高，即“擎住电流”峰值越大，晶闸管就越能保证导通；“肩膀”越宽，即“擎住电流”有效值越大，晶闸管就越能保证导通。
1.8 触发器的绝缘水平：指触发器能够耐住的电压水平，指的是触发器的输出端电网侧的高电位和触发器的输入低电位之间可承受的电压水平。
1.9 TSC触发器动作时间（ms）：指的是TSC从停止到再触发的时间，快速的触发器为20ms。
晶闸管电容投切开关文字符号
晶闸管电容投切开关文字符号晶闸管电容投切开关文字符号1. 引言在电子领域，晶闸管电容投切开关文字符号是一个重要且常见的主题。
晶闸管作为一种半导体器件，在电力控制和变换中起着至关重要的作用。
而在电容投切开关中，晶闸管的作用更是不可或缺的。
本文将深入探讨晶闸管电容投切开关文字符号这一主题，旨在帮助读者更深入地理解和应用这一概念。
2. 晶闸管电容投切开关的基本原理晶闸管电容投切开关是一种用于控制电路中电容充电和放电过程的开关电路。
其基本原理是利用晶闸管的导通和关断来控制电容的充放电过程，从而实现对电路的控制和调节。
在这一过程中，晶闸管的文字符号起着至关重要的作用，它标明了晶闸管的性能参数和工作特性，为电容投切开关的设计和应用提供了基础。
3. 晶闸管电容投切开关文字符号的含义晶闸管的文字符号通常由英文字母、数字和符号组成，代表了晶闸管的尺寸、电压容限、电流容限、频率容限等重要参数。
通过文字符号，我们可以了解晶闸管的型号、规格和工作特性，从而选择合适的晶闸管用于电容投切开关电路的设计和应用。
常见的晶闸管文字符号有SCR、GTO、IGBT等，它们分别代表着不同类型和性能的晶闸管，能够满足不同电容投切开关电路的需求。
4. 晶闸管电容投切开关文字符号的选择与应用在电容投切开关电路的设计中，选择合适的晶闸管文字符号至关重要。
不同的晶闸管文字符号代表着不同的性能参数和工作特性，需要根据具体的电路要求来进行选择。
晶闸管的文字符号也直接影响着电容投切开关电路的性能和稳定性，因此需要进行仔细的评估和分析。
在实际应用中，工程师们需要结合电路的要求和晶闸管的文字符号来进行合理的选择和应用，以确保电容投切开关电路的稳定运行和良好性能。
5. 个人观点与总结对于晶闸管电容投切开关文字符号这一主题，我个人认为它是电子领域中相当重要的一个概念。
通过对晶闸管文字符号的理解和应用，我们可以更好地掌握晶闸管的性能和工作特性，为电容投切开关电路的设计和应用提供更可靠的支持。
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绪论电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。
电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在用电负荷和电源之间往复交换，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。
无功功率反映了内部与外部往返交换能量的情况，它并不像有功功率那样表示单位时间所做的平均功率，但是它和有功功率一样是维护电力系统稳定，保证电能质量和安全运行必不可少的。
如果电网中的无功功率不足，致使用电设备没有足够的无功功率来建立和维持正常的电磁场，就会造成设备的端电压下降，不能保证电力设备在额定的技术参数下工作，从而影响用电设备的正常工作。
具体表现在以下三方面：（1）降低有功功率，使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。
在额定电压和额定电流下，由 P=Ulcos©,若功率因数降低，则有功功率随之降低，是设备容量不能充分利用。
（2）增加输、配线电路中的有功功率和电能损耗。
设备功率因数降低，在线路输送同样有功功率时，线路中就会流过更多的电流，是线路中的有功功率损耗增加。
（3）是线路的电压损失增加。
使负载端的电压下降，有时甚至低于允许值，从而严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低。
基于上述情况，在电力系统中经常要进行无功补偿。
无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功功率和无功功率。
安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功功率在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
无功补偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。
集中补偿和分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。
无功补偿的作用具体体现在以下四方面：(1)提高电压质量配电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。
合理安装补偿设备可以改善电压质量。
由于越靠近线路末端，线路的电抗 X 越大，因此，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
(2)降低电能损耗安装无功补偿主要是为了降损节能，如输送的有功功率 P 为定值，加装无功补偿设备后功率因数由cos©提高到cos咖,因为P=Ulcos©负荷电流I与cos©成反比，又由于P=I2R，线路的有功损失与电流I的平方成正比。
当cos©升高，负荷电流I降低，即电流I降低线路有功损耗就成倍降低。
反之当负荷的功率因数从1降低到cos©时，电网元件中功率损耗将增加的百分数为△ P L %，计算公式如下：△ P L % = (1/ cos2©-1 ) *100%(3)提高发供电设备运行效率1)在设备容量不变的条件下，由于提高了功率因数可以少送无功功率，因此可以多送有功功率。
可多送的有功功率△P可由下式计算，其中P1 为补偿前的有功功率△ P=P-P二S* ( COS&COS© )2)如需要的有功不变，则由于需要的无功减少，所需配电变压器容量厶S也相应减少。
即△ S=S-S=P[(1/ cos ©)-(1/ cos ©J]可减少的供电设备容量占原容量的百分比为厶S/S.即△S/S= (cos©1-cos©) /cos©1=1-(cos©/cos©1)3)安装无功补偿设备，可使发电机多发有功功率。
系统采取无功补偿后，使无功负荷降低，发电机即可少发无功，多发有功，充分达到铭牌出力。
(4)减少用户电费支出1)可避免因功率因数低于规定值而受罚。
2)可减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，电费可相应降低。
无功补偿的电源装置主要包括：电力电容器，电力电抗器，输电线路平行排列导线，同步发电机，同步调相机，同步电机调相运行，同步电动机进相运行，异步电动机进相运行，异步电动机同步化运行，无功静止补偿器(SVC),无功静止发生器(SVG)等。
由于电网负载绝大多数是感性，因而采用并联电容器组，通过对并联电容器组的投切控制来进行就地无功补偿是一种较经济易行的措施并已得到广泛应用。
并联补偿电容器的优点是简单、经济、方便、灵活，缺点是只能补偿固定无功并有可能与系统发生谐波放大甚至并联谐振。
由于电力电容器是一种储能元件，在其通断时存在暂态过渡过程，给电容器的投切带来了严重问题，若投切控制设计不当，则会严重影响投切开关和电力电容器的使用寿命，造成较大的经济损失并影响电力系统的安全稳定运行。
自动投切电容器根据控制开关的不同，可分为断路器 / 接触器投切电容器装置和晶闸管投切电容器装置 ( Thyristor-switched Capacitor,TSC)。
断路器 /接触器投切电容器装置具有结构简单，控制方便，性能稳定和成本低廉的优点，但是其缺点是合闸时，投切滤波支路有一个暂态过程会产生过电流、过电压，影响电容器及串联电抗器的可靠运行；切除滤波支路时，触头上恢复电压较高，有开关重燃的可能，多次重复击穿时，电容器上产生很高的过电压致使设备损坏。
另外，对电容器的投切冲击，国际电工技术委员会(IEC)规定每年不超过1000次，加之开关寿命的限制，不能频繁投切，从而影响动态补偿效果。
与机械开关投切电容器相比，晶闸管开、关无触点，其操作寿命几乎是无限的，而且晶闸管的投切时刻可以精确控制，可以快速无冲击的将电容器投入电网中，大大减少了投切时的操作困难和冲击电流，其动态响应时间约为 0.01~0.02s， TSC 能快速跟踪冲击负荷的突变，随时保持最佳馈电功率因数，实现动态无功补偿，减小电压波动，提高电能质量，节约电能。
另外， TSC 虽然不能连续调节无功功率，但是运行时不产生谐波并且损耗较小。
综上所述，晶闸管投切电容器装置具有无机械磨损、响应速度快、平滑投切以及良好的综合补偿效果等优点。
不可否认，晶闸管投切电容器也有一些缺点，比如控制系统较复杂、可靠性低、投资费用高（需增设降压变压器，晶闸管机组等），并且对设计制造，运行管理的技术要求较高。
尽管如此，因为其优良的动态无功功率补偿性能，使得 TSC 近年来取得了较大的发展！晶闸管投切电容器的研究现状及前景由于晶闸管投切电容器具有优良的动态无功功率补偿性能，近年来该技术在低压配电网中得到了迅速的推广应用。
该技术在以下几个方面的发展动向值得注意。
（ 1）提高 TSC 产品可靠性，降低其成本。
产品的可靠性是其赖以生存和发展的可靠条件。
TSC 产品集强电（晶闸管、电容器等）与弱电（微处理器、存储器等）于一体，它们之间的电磁干扰非常严重。
合理选择电子器件及设计控制器电路，合理选择检测物理量和控制算法，进一步提高产品的可靠性和抗干扰能力，减小投切的震荡，降低产品成本，提高产品的竞争力是今后的一个研究方向。
主电路中采用晶闸管阀，过零检测电路采用光耦，存在逻辑触发电路比较复杂、可靠性低的问题。
目前实用的是用过零固态继电器作为Tsc装置的开关元件来解决这一问题，得了满意的效果。
(2)无功参量的快速检测及控制新方法快速准确地检测系统的无功参数，是TSC进行快速动态补偿的前提条件。
虽然目前提出了一些检测方法，但对于三相不平衡系统、存在谐波的系统的无功功率的定义及无功参数的测量还值得研究。
随着计算机数字控制技术和智能控制理论的发展，一些先进的控制方法引入TSC控制，提高其智能控制水平也是一项非常有意义的工作。
(3)研制兼具补偿无功和抑制谐波的多功能产品随着电力电子技术的发展和电力电子产品的推广应用，供电系统或负荷中含有大量谐波。
研制开发兼有TSC与电力滤波器双重优点的晶闸管开关滤波器，将成为改善系统功率因数、抑制谐波、稳定系统电压、改善电能质量的有效手段。
(4)高压系统中的TSC技术由于受到晶闸管耐压水平的限制，目前用于高压系统的TSC是通过变压器降压接入的，如用于电气化铁道牵引变电所中的TSC。
研制直接接入高压电网(如1 OKV)进行高压动态无功补偿的装置具有重要意义。
该方式的关键问题是要解决补偿装置晶闸管和二极管的耐压，即多个晶闸管元件串联及均压、触发控制的同步性等。
晶闸管投切电容器装置具有优良的动态无功功率补偿性能，特别适合于冲击性负荷及经常波动性负荷的场所，对提高配电系统的功率因数, 稳定系统电压，降低能耗，具有重要的作用。
随着电力电子技术的迅速发展，特别是电力电子器件价格的下降，晶闸管投切电容器技术更值是进一步深入研究和大力推广应用。
论文的主要工作在本次的毕业设计中主要做以下工作：(1)无功功率的作用及无功补偿的意义(2)介绍主要的几种无功补偿方式(3)学习电容器投切过程的分析方法(4)学习Matlab的使用方法(5)利用Matlab对电容器投切过程进行仿真(6)改变电容器的分组，投切的时刻，设置不同的残压，观察电容器投切过程的变化(7)总结毕设内容，撰写毕业论文(8)外文翻译通过本次毕业设计，应达到的目标是：(1)掌握电容器投切过程的的分析方法(2)掌握 Matlab 的使用方法(3)了解电容器投切过程的特征4)观察电容器投切过程中引起的电压暂降Matlab 软件简介Matlab 简述研究电容器的投切过程需要进行仿真，因此选择使用 Matlab 软件进行仿真，首先简单介绍一下 Matlab 软件。
在 MATLAB 桌面上可以得到和访问的窗口主要有：命令窗口( The Command Window)命令历史窗口( The Command History Window)启动平台( Launch Pad)编辑调试窗口( The Edit/Debug Window) 工作台窗口和数组编辑器( Workspace Browser and Array Editor) 帮助空间窗口( Help Browser) 当前路径窗口( Current Directory Browser)Matlab 具有友好的工作平台和编程环境、简单易学的编程语言、强大的科学计算和数据处理能力、出色的图形和图像处理功能、能适应多领域应用的工具葙、适应多种语言的程序接口、模块化的设计和系统级的仿真功能等诸多的优点和特点。
具体划分，主要包括：(1)易用性MATLAB是种解释型语言，就像各种版本的BASIC。
和BASIC 一样, 它简单易用程序可用作便笺簿求打在命令行处表达式的值，也可执行预先写好的大型程序。
在MATLAB集成开发环境下，程序可以方便的编写，修改和调试。
这是因为这种语言极易使用，对于教育应用和快速建立新程序的原型，它是一个理想的工具。