1、概述

　　隨著高新技術(shù)尤其是信息技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計算機、微處理器控制的用電設(shè)備和電力設(shè)備在系統(tǒng)中大量投入使用，但是電子設(shè)備對系統(tǒng)干擾比機電設(shè)備更加敏感，因此對供電質(zhì)量的要求也更高。一旦出現(xiàn)電能質(zhì)量問題，輕則造成設(shè)備故障或停運，重則造成整個系統(tǒng)的損壞，由此帶來的損失是難以估量的。

　　引起電能質(zhì)量惡化的主要原因是：一方面，大量為提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源和減小環(huán)境污染而采用的基于電力電子技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)備的推廣應(yīng)用。例如電氣化鐵路機車牽引式負荷，屬于整流負荷，是典型的諧波源;它采用工頻單相式交流供電，又是典型的負序源，同時又具有波動性和不確定性，是典型的電壓波動源和閃變源。而且近年來，用戶端大量非線性負荷的應(yīng)用正成為電能質(zhì)量惡化的另一重要因素，例如從低壓小容量家用電器到高壓大容量的工業(yè)交直流變換裝置中存在的各種靜止變流器，它是以開關(guān)方式工作的，會引起電網(wǎng)電流、電壓波形的畸變。另一方面，大型電弧式設(shè)備，如電弧熔爐，弧焊設(shè)備等，也成為電網(wǎng)系統(tǒng)重要的沖擊源和諧波源。

　　傳統(tǒng)的靜態(tài)無功補償及靜態(tài)無源濾波裝置無法實現(xiàn)補償無功、濾除諧波、提高功率因數(shù)的需求。動態(tài)無功補償技術(shù)的推廣應(yīng)用為此提供了可行的途徑。動態(tài)無功補償裝置可根據(jù)系統(tǒng)的負荷情況實時在線投切L-C濾波器組，實現(xiàn)實時快速跟蹤補償系統(tǒng)基波無功，同時濾除諧波無功，為電力系統(tǒng)可靠的運行提供了保障。

　　2、TCR型靜止型動態(tài)無功功率補償裝置

　　2.1特點

　　采用先進的DSP數(shù)字技術(shù)運行速度《10MS;控制精度為±0.1度;控制角α范圍：105°～165°;采用先進的光電觸發(fā)技術(shù)(光纖通訊)，使高低壓電氣隔離，提高了抗干擾能力;高電位取能技術(shù)，使光纖通訊成為可能;BOD晶閘管保護技術(shù)，快速有效的保護晶閘管;高純水冷卻技術(shù)，使閥組得到快速的冷卻，確保晶閘管可靠的工作及效率，與風冷技術(shù)相比大大降低運行費用;系統(tǒng)的兼容性好。

　　2.2功能

　　2.3工作原理

　　2.3。1原理說明

　　(6)由于晶閘管閥及電子設(shè)備的動態(tài)響應(yīng)很快，即實現(xiàn)了動態(tài)補償?shù)墓δ?

　　(7)通過調(diào)節(jié)器的檢測、運算和調(diào)節(jié)作用，TCR使三相不平衡的有功負荷得以平衡，抑制電網(wǎng)的負序分量。

　　2.4TCR裝置配置性能及指標

　　2.4。1TCR控制系統(tǒng)-調(diào)節(jié)器

　　技術(shù)指標：

　　適用電壓等級為：6KV～35KV;

　　調(diào)節(jié)器本身響應(yīng)時間《10MS，跟蹤時間《15MS;

　　是一個可控的感性負載，通過控制系統(tǒng)對可控硅閥的電角度控制，改變補償電抗器的電流大小，從而達到動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?/P>

　　形式：干式、空芯、鋁導線、雙線圈、環(huán)氧樹脂浸玻璃纖維繞包、防污絕緣子。

　　接線：三角型接線;

　　額定電壓：10KV;

　　環(huán)境溫度：40℃;

　　絕緣耐熱：F級;

　　觸發(fā)角：105°～165°;

　　安裝方式：分相安裝;

　　使用條件：戶外;

　　環(huán)境溫度：40℃;

　　噪音水平：距電抗器中心2M處噪音不大于55DB。

　　3、應(yīng)用案例

　　某冷軋薄板廠10KVⅡ段母線負荷有平整機組、縱橫切機組、酸洗機組、脫脂、氫氧鉛、鍍錫機組等用電設(shè)備組成，其計算負荷容量為：P30=7029.9KW，Q30=7936.7KVAR，S30=10602.4KVA，自然功率因數(shù)COSφ=0.663

　　其中平整機組、縱橫切機組、酸洗機組為6脈動相控負荷。有一定量的諧波電流發(fā)生。原10KVⅡ段母線已設(shè)置了五套濾波裝置(5次單調(diào)諧濾波器、7次單調(diào)諧濾波器、11次單調(diào)諧濾波器、13次單調(diào)諧濾波器、15次高通濾波器)，起到了無功補償兼濾波的作用。但還是存在以下幾點問題：

　　10KVⅡ段母線在正常生產(chǎn)時，主要功率因數(shù)在0.41～0.71之間有較大的波動，平均功率因數(shù)為0.625;當投入5、7、11、13次濾波裝置時，其功率因數(shù)在0.92～0.85之間波動;平整機組的負荷占10KVⅡ段母線總負荷的40%左右，因此當平整機組停止運行時，如補償容量投入而不加調(diào)節(jié)時，則有2260KVAR的無功容量倒送入電網(wǎng)。COSφ=0.819;

　　即主要機組均停止工作時，補償容量投入而不加調(diào)節(jié)則有2976KVAR的無功容量倒送入電網(wǎng)。COSφ=0.658;

　　根據(jù)以上情況，對10KVⅡ段母線系統(tǒng)進行了全面測試及分析，取得準確詳細的原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)，提出以下改造方案：

　　改造5、7次濾波回路，容量由原來的2×1.8MVAR+2×1.2MVAR，更改為1.8MVAR+1.2MVAR;設(shè)4次濾波回路，補償容量為1.2MVAR;增設(shè)8MVARTCR，動態(tài)平衡無功功率，提高功率因數(shù)。

　　應(yīng)用效果：平均功率因數(shù)提高到0.95;快速跟蹤負荷變化，動態(tài)補償系統(tǒng)無功，響應(yīng)時間小于20MS，提高電氣設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長設(shè)備使用壽命;抑制諧波，提高電能質(zhì)量，保證生產(chǎn)作業(yè)的安全、順利進行;降低電網(wǎng)無功損耗，提高用電效率，經(jīng)濟效益顯著;免維護運行。

　　4、結(jié)論

　　TCR型動態(tài)無功補償裝置從根本上解決電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題，其使用效益主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(1)增加了電力系統(tǒng)功率傳輸能力。在負荷處安裝SVC裝置進行無功補償后，負荷向系統(tǒng)吸取的無功功率顯著減小，由系統(tǒng)供給負荷的總?cè)萘恳蚕鄳?yīng)減小，系統(tǒng)就可以把這些節(jié)余容量供電給其它新添負荷。因而在輸電線路結(jié)構(gòu)不變的情況下，提高了系統(tǒng)輸送容量。

　　(2)減小線路能量損耗。電力網(wǎng)運行時，電流通過電力網(wǎng)參數(shù)時，就會產(chǎn)生功率損耗和能量損耗，負荷的有功功率只能是由發(fā)電機供給，負荷的無功功率可以就地補償，因而網(wǎng)絡(luò)的線損就可大大降低。

　　(3)提高功率因數(shù)。為了獎勵企業(yè)提高功率因數(shù)，電力部門對工業(yè)用電規(guī)定了依照月平均功率因數(shù)調(diào)整電費辦法，有獎有懲。顯然，采有SVC裝置的企業(yè)可得到明顯的經(jīng)濟效益。

　　(4)抑制諧波，消除危害。諧波產(chǎn)生的危害，大體上也有兩個方面其一是對通訊線路造成的感應(yīng)干擾;其二是對一般設(shè)備造成危害。諧波對設(shè)備造成的危害不容忽視的。

　　另外SVC裝置對系統(tǒng)振蕩的抑制和提高系統(tǒng)的瞬態(tài)穩(wěn)定性也有良好的作用。