1、概述

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

　　引起電能質量惡化的主要原因是：一方面，大量為提高生產效率、節約能源和減小環境污染而采用的基于電力電子技術的現代化設備的推廣應用。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用正成為電能質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交直流變換裝置中存在的各種靜止變流器，它是以開關方式工作的，會引起電網電流、電壓波形的畸變。另一方面，大型電弧式設備，如電弧熔爐，弧焊設備等，也成為電網系統重要的沖擊源和諧波源。

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

　　2、TCR型靜止型動態無功功率補償裝置

　　2.1特點

　　采用先進的DSP數字技術運行速度《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技術(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，使光纖通訊成為可能;BOD晶閘管保護技術，快速有效的保護晶閘管;高純水冷卻技術，使閥組得到快速的冷卻，確保晶閘管可靠的工作及效率，與風冷技術相比大大降低運行費用;系統的兼容性好。

　　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備的動態響應很快，即實現了動態補償的功能;

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

　　2.4TCR裝置配置性能及指標

　　2.4。1TCR控制系統-調節器

　　技術指標：

　　適用電壓等級為：6KV～35KV;

　　調節器本身響應時間《10MS，跟蹤時間《15MS;

　　是一個可控的感性負載，通過控制系統對可控硅閥的電角度控制，改變補償電抗器的電流大小，從而達到動態無功補償的目的。

　　形式：干式、空芯、鋁導線、雙線圈、環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;

　　環境溫度：40℃;

　　絕緣耐熱：F級;

　　觸發角：105°～165°;

　　安裝方式：分相安裝;

　　使用條件：戶外;

　　環境溫度：40℃;

　　噪音水平：距電抗器中心2M處噪音不大于55DB。

　　3、應用案例

　　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生。原10KVⅡ段母線已設置了五套濾波裝置(5次單調諧濾波器、7次單調諧濾波器、11次單調諧濾波器、13次單調諧濾波器、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段母線在正常生產時，主要功率因數在0.41～0.71之間有較大的波動，平均功率因數為0.625;當投入5、7、11、13次濾波裝置時，其功率因數在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節時，則有2260KVAR的無功容量倒送入電網。COSφ=0.819;

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

　　根據以上情況，對10KVⅡ段母線系統進行了全面測試及分析，取得準確詳細的原始數據，并根據測試數據，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4次濾波回路，補償容量為1.2MVAR;增設8MVARTCR，動態平衡無功功率，提高功率因數。

　　應用效果：平均功率因數提高到0.95;快速跟蹤負荷變化，動態補償系統無功，響應時間小于20MS，提高電氣設備及系統穩定性，延長設備使用壽命;抑制諧波，提高電能質量，保證生產作業的安全、順利進行;降低電網無功損耗，提高用電效率，經濟效益顯著;免維護運行。

　　4、結論

　　TCR型動態無功補償裝置從根本上解決電力系統的電能質量問題，其使用效益主要體現在以下幾個方面：

　　(1)增加了電力系統功率傳輸能力。在負荷處安裝SVC裝置進行無功補償后，負荷向系統吸取的無功功率顯著減小，由系統供給負荷的總容量也相應減小，系統就可以把這些節余容量供電給其它新添負荷。因而在輸電線路結構不變的情況下，提高了系統輸送容量。

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

　　(3)提高功率因數。為了獎勵企業提高功率因數，電力部門對工業用電規定了依照月平均功率因數調整電費辦法，有獎有懲。顯然，采有SVC裝置的企業可得到明顯的經濟效益。

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

　　另外SVC裝置對系統振蕩的抑制和提高系統的瞬態穩定性也有良好的作用。