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+TCR

TCR: 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。

系统信息传递采用光缆传递，光电方式转换，抗干扰能力好。

3.控制灵活，调节方式多样。

可按无功电压或无功功率投切，可手动/自动转换，分相投切。

4.采用封闭纯水冷却系统，冷却效率高，运行可靠。

5.可以实现电能质量根本优化。

装置投运后功率因数可达以上，消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。

SVC工作原理

TCR+FC型SVC全称如下：

SVC的调节器自动跟踪负荷（具有严重冲击无功功率）的工作状态，发出与冲击负荷相关的TCR晶闸阀的触发脉冲。通过光电转换及高压光缆的传递，使触发脉冲触发各晶闸管。不同的触发角，改变了TCR主抗器的电流量，从而改变了TCR回路的感性无功率量。

通过TCR回路的感性无功功率的跟随作用，使用户流入电网的无功功率趋于零（或一定值）见图1、2、3。

由于晶闸管阀及电子设备的动态响应很快，即实现了动态补偿的功能。依靠FC回路的作用，滤除谐波电流，见图4。

通过调节器的检测，运算和调节作用使SVC平衡负荷的不对称有功负荷，抑制电网的负序分量。

图1：TCR+FC型SVC主回路接线图

图2：TCR电流及触发角关系图等效回路电流及触发器

图3：动态无功补偿原理

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Q

LS

降为0，此时容性

无功功率Q

C 全部用于补偿负载无功功率Q

L

。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

Q

LS

，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Q

C

。

控制器感性无功功率Q

LS 对负载的感性无功功率Q

L

和电容器组的容性无功功

率Q

C

起平衡作用，以使系统电压及功率因数保持为恒定值。

图4：FC兼滤波器与电网等效筒图及工作原理

图5：无功补偿和有功平衡原理

A-a 相有功过多引起的电压三角形变动（虚线三角形）B-b 相有功过多引起的电压三角形变动（虚线三角形）

TCR+FC总框图

调节器原理图

SVC装置设备构成介绍

晶闸管阀及纯水机

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。由并联晶闸管多个串联组成，其过电压保护采用国际上

先进的BOD器件，它与其他电子器件一起构成晶闸管二次触发回路，使晶闸管免受过电压冲击而损坏。选用世界名牌ABB产优质晶闸管电气特性优良，也可根据用户要求选用国产晶闸管。光电转换，自动完成各高电位电子单元循检，高压光缆传递信号。纯水机提供高纯水作为TCR阀的冷却介质。（水一水型及水一风型）

2.主电抗器

空心、干式、铝线环氧固化型，线性度高，噪音小，动热稳定性好，损耗小，绝缘强度高，散热好。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可控硅阀的相位控制，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。

阀的触发监控系统

脉冲编码，光发送，光接收，微机实时监控TCR晶闸管运行状况。TCR阀是高压电力电子设备，它必须解决弱电触发系统与强电高压系统的电位隔离问题。我们采用ABB及西门子公司的光电转换技术，使这一难题得到解决；同时也解决了高压晶管阀工作时的检测问题，它能在低压侧直接运算显示、报警、跳闸。

4.调节器

调节器是晶闸管开关的控制系统，采用西门子或我公司的全数字控制系统（ＡＢＢ公司技术），通过测量、比较、放大、移相触发环节，按一定的调节规律产生晶闸管开关所需要的触发脉冲，控制其触发角大小，调节补充电控器的电流，达到所要求的无功功率。