资讯中心

企业新闻

行业动态

15

2019-08

动态无功补偿500亿市场待启动

南方电网科研院许树凯日前透露。:“未来将有20条高压输电线路在广州落地，需要60-70套高压动态无功补偿装置。”一套动态无功补偿装置在8000万-9000万左右，如此计算，仅南网覆盖领域高压动态无功补偿装置就有近60亿元的空间。　　业内预计，明年整个动态无功装置的市场规模在500亿元左右。而以利润更丰厚的高压装置为主营的上市公司仅两家，成规模的非上市公司也不足五家。此外，科技部“863”专项计划也将以动态无功补偿装置为代表的电力电子项目列为重点支持项目。　　明年规模或达500亿元　　风电、光伏并网需求增加，但因其不稳定特性威胁着电网的安全，柔性输电系统成为保障电网安全运行的有效手段。动态无功补偿装置是柔性输电系统的核心，能快速有效调节电网的无功功率，抑制电压波动和闪变，使整个电网负荷的潮流分配更趋合理，改善电网质量。　　动态无功装置的特性孕育出巨大的市场空间。分析人士预计，明年成套动态无功装置的市场销售规模预计在505亿元，2006年到2012年复合增长率达到115%左右。该人士指出，随着国网公司和南网公司对特高压输电线路投资的加速，以及风电、光伏等间歇式能源并网需求的增加，未来动态无功装置市场前景广阔。　　尽管存在巨大市场空间，但以此为主营的公司并不多。业内人士介绍，动态无功补偿装置分高压和低压，低压动态无功补偿装置生产厂家较多，比较分散。高压动态无功补偿装置由于技术门槛较高，目前很多国内公司自称能够进行此项业务，但是实际能够进行此项业务的公司并不多!　　上述人士介绍，相对低压动态无功补偿装置，高压装置的控制技术和功率电力电子器件融合的难度增加，融合不好容易造成装置故障。由于技术门槛较高，容量越大的动态无功补偿装置利润也越高。　　核心器件急需国产化　　尽管动态无功补偿装置市场前景广阔，但由于装置售价较高，尤其是大容量装置的售价近亿元，使得该装置在输电线路的实际运用速度低于预期。　　许树凯透露，由于设备的造价太高，加之特高压输电线路没有广泛铺开，因而动态无功补偿装置业务的增长受到一定影响。　　此外，据业内人士介绍，动态无功装置的核心器件均需要从日本、德国等进口，进口器件约占装置成本的70%左右，核心器件能否国产化是动态补偿装置能否广泛应用的关键。　　另据该人士介绍，由于目前少数国家垄断了核心器件的研发技术且不愿意出售，国内企业要走合作开发的道路相对较难，因而核心器件的国产化还需要较长的时间。　　据悉，智能电网“863”计划将电力电子项目列为重点发展对象。在2011年我国智能电网二期规划中，四个电力电子项目有望获得资助资金达到了1200万。据科技部高新技术发展及产业化司能源与交通处处长郑方能介绍，在国家“十二五”能源规划中已经明确，以动态无功装置为代表的电力电子作为重点发展项目

15

2019-08

怎么选择电容投切器件

怎么选择电容投切器件，湖南森能电力科技有限公司周景，1概述：电容投切器件，也叫电容器投切开关，是专用于无功补偿装置中电容器投切的器件，主要器件有交流接触器、晶闸管开关、复合开关和选相开关(同步开关)等。　　2.关于无功补偿装置和电容器投切器件　　无功补偿装置：是指通过提高电网功率因数实现提高电能利用效率、降低电网损耗、提升供电质量等功能的设备。电容器投切开关：是指无功补偿装置中，用于投切电容器的开关设备。　　众所周知，通过改变并联电容器的容量来改变无功功率，是当前无功补偿最基本和被普遍采用的经济有效的方法，无功补偿装置中最主要的元件就是电容器和电容器投切开关，而电容器投切器件的性能直接影响到电容器的使用寿命及补偿效果，所以其性能至关重要。　　3.电容投切器件发展历史　　电容投切器件由简单粗犷到理性精细经历了4个发展阶段：　　(一)交流接触器：最先应用于低压电容器投切的开关是交流接触器，这是一种传统的电容器投切方式，由于三相交流电的相位互成120°，对交流接触器投切控制，理论上不存在最佳操作相位点(即投切瞬时不可选择性)，使得它投入或切除电网时，要产生一个暂态的过渡过程，又因电容器是电压不能瞬变的器件，并联电容器由交流接触器投切电网时，由于其相位点是随机的，所以会产生幅值很大、频率很高的浪涌电流(涌流最大时可能超过100倍电容器额定电流)。涌流不仅会对电网产生不利的干扰，对交流接触器易产生电弧、易烧损触头，而且涌流、过电压会加速电容器的失效，减少电容器的使用寿命，甚至爆炸，所以采用交流接触器的投切方式谐波污染大、维护成本高、不适于频繁操作。为了改善这些缺陷，出现了所谓投切电容器专用接触器，就是在接触器的主触头处并以带电阻的辅助触头，在合闸时先合上辅助触头，然后再合上主触头，以此减低浪涌电流;而分闸时时序恰好相反，先分主触头，而后再分辅助触头，以此减轻电弧对触头的烧损。但这一措施仅仅是一种改良而已，并未在根本上解决问题，涌流、过电压和谐波污染仍然存在，对电容器和装置的寿命仍有很大的影响，所以其在低压电容器投切领域的应用将越来越少。但由于其投资低、控制简单，所以至今在不少技术要求低的地方仍在应用，但可以预见，随着电容器投切开关的发展，将逐步被淘汰。　　(二)晶闸管开关：随着电力电子器件应用的发展和普及，后来人们研发出由可控硅为核心的晶闸管开关(固态继电器)。其原理为通过电压、电流过零检测控制，保证在电压零区附近投入电容器组，从而避免了合闸涌流的产生，而切断又在电流过零时完成，避免了暂态过电压的出现，这就从功能上符合了电容器的过零投切的要求，另外由于可控硅的触发次数没有限制，可以实现准动态补偿(响应时间在毫秒级)，因此适用于电容器的频繁投切，非常适用于频繁变化的负荷情况，相对于交流接触器有了质的飞跃。然而固态继电器在应用上有致命的弱点：就是在通电运行时可控硅导通电压降约为1V左右，损耗很大(以额定容量100Kvar的补偿装置为例，每相额定电流约为145A，则可控硅额定导通损耗为145×1×3=435W)，由于有大的功耗所以需要散热以避免PN结的热击穿，为了降温就需要使用面积很大的散热器，甚至需要风扇进行强迫通风，另外可控硅对电压变化率(dv/dt)非常敏感，遇到操作过电压及雷击等电压突变的情况很容易误导通而被涌流损坏，即使安装避雷器也无济于事，因为避雷器只能限制电压的峰值，并不能降低电压变化率。可控硅开关的缺点是结构复杂、体积大、损耗大、成本高、可靠性差，优点是能实现过零投切、动作迅速、反应快，多用于动态补偿的场合，而不适用于常规低压电容器投切的无功补偿装置中。　　(三)复合开关：当仔细分析研究了交流接触器和可控硅开关的各自优缺点之后发现，如果把二者巧妙地结合来，优势互补，发挥接触器运行功耗小和可控硅开关过零投切的优点，便是一个较为理想的投切元件，这就是开发复合开关的基本思路，这种投切开关同时具备了交流接触器和电力电子投切开关二者的优点，不但抑制了涌流、避免了拉弧而且功耗较低，不再需要配备笨重的散热器和冷却风扇。要把二者结合起来的关键是相互之间的时序配合必须默契，可控硅开关负责控制电容器的投入和切除，交流接触器负责保持电容器投入后的接通，当接触器投入后可控硅开关就立即退出运行，这样就避免了可控硅元件的发热。这种看似很理想的复合开关自从2002年开始，由原来全国仅数家企业研发生产，至今已扩展到数十家企业，虽外型结构或电路有所不同，但内在原理基本相同：用小形三端封装的可控硅作为电容器的投入和切除单元，用大功率永磁式磁保持继电器代替交流接触器负责保持电容器投入后的接通，其过零检测元件是一粒电压过零型光耦双向可控硅。从原理上看是理想的投切元件，但实际上并非如此，它存在下面一些缺陷：　　(1)小形三端(TOP)封装可控硅由于结构性的原因，目前这类型式的可控硅其短时通流容量不能做得很低(低于60A)，反向耐压一般也只能达到1600V左右，这就限制了它的应用范围。由仿真和计算证明在38OV的系统电压下，电容器理想开断时的稳态过电压就可能达到1600V，当系统电压高于380V(这是常有的情况)或非理想开断时的暂态过电压就可能远大于可控硅的反向耐压位1600V，众所周知可控硅是一种对热和电冲击很敏感的半导体元件，一旦出现冲击电流或电压超过其容许值时，就会立即使其永久性的损坏。实际运行情况已经表明了复合开关的故障率相当高。　　(2)由于采用了可控硅等电子元器件其结构复杂成本上升，与交流接触器在价格上难以相比。　　(3)复合开关的过零是由电压过零型光耦检测控制的，从微观上看它并不是真正意义上的过零投切，而是在触发电压低于16V～40V时(相当于2～5电度)导通，因而仍有一点涌流。　　(4)复合开关技术既使用可控硅又使用继电器，于是结构就变得相当复杂，并且由于可控硅对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。　　由上述分析比较可见，各种电容器投切开关并非十分完美，有必要进一步研究开发出一种更为理想的电容器过零投切开关。　　(四)选相开关(又称同步开关)：是近年来最新发展起来的高性能投切开关，不仅可担当无功补偿装置中的电容器投切开关(如LXK系列智能选相开关)，还可担当任何需要同步操作负荷设备的投切开关(如高压同步开关，或高压选相开关)，是传统的机械开关与现代微电子技术结合的产物。它吸收了交流接触器控制结构简单，复合开关零电压投入、零电流切除等优点，成功地将投入、切除时瞬间涌流控制在3倍额定运行电流以内，彻底解决了在电容器投切过程中出现的高电压谐波和大涌流等问题;选相开关以单片机为核心，辅以高精度的采样回路和合理的程序设计来替换复合开关中最易损坏的可控硅元件，不仅避免了可控硅组件所容易出现的故障，还将选相精度从原来复合开关的2～5电度角提高到1～3电度角，真正意义的做到了无涌流，实现了理想的过零投切;为了更进一步抑制电容器投切开关开断时的暂态过电压，选相开关增设了有效的放电回路，将过电压限定在安全区内，使其能安全可靠的适用于频繁投切;由于选相开关应用了单片机技术，不仅能通过RS485通讯控制方式对多至64路电容器进行控制，还具备通讯功能，可将基层单位的电测量信息实时发送到上级电网，为发展智能化电网作好准备;选相开关可以实现共补和分补，以适应用户的不同需求;由于选相开关的驱动功耗仅有1-3W，最大限度的做到了节约能源;选相开关不仅广泛适用于低压无功补偿装置，或在特殊场合下作为开关元件使用，还特别适用于南方户外夏天高温潮湿(+60℃以上)、北方户外低温寒冷(-40℃以下)的恶劣环境温度下长期运行。综上所述，选相开关不仅大大提高了电容器投切开关的安全可靠性，还很节能环保，经济耐用，是交流接触器及复合开关理想的换代产品，专家普遍认为：选相开关必将替代复合开关和交流接触器成为无功补偿电容器投切开关的主流。　　主要电容投切器件对比开关类型对比项目交流接触器复合开关选相开关系统运行成本有电弧，较高的浪涌电流及开关过电压，补偿电容易击穿，需经常检修更换，长期运行成本高。单触点磁保持结构，机械及电寿命短，可控硅容易损坏，不易检查触点烧坏情况，长期运行成本较高。无电弧，补偿电容使用寿命长，单触点磁保持结构，无可控硅半导体元件，故障率低，长期运行成本极低。安全稳定性在控制电压较低或较高时易烧线圈，可导致电容器击穿，总闸跳闸，安全稳定性差。可控硅电压变化率敏感，对过电流的承受能力不强，存在击穿隐患，安全稳定性仍较弱采用微处理器驱动磁保持继电器控制触点，拒绝使用可控硅，杜绝了因可控硅被击穿的带来的隐患，大大提高了安全稳定性。产品成本低较高适中涌流不检测电压是否过零，涌流达20倍以上电压过零触发无涌流电压过零接通无涌流电弧不检测电流是否过零，电弧强电流过零切除无电弧电流过零切除无电弧过载能力差较强强控制系统简单复杂简单保持工作噪音大小小电源污染启动和分断瞬间有谐波污染无无驱动功耗10W—100W3-10W1-3W可靠性只起开关作用，无保护功能。有缺相保护、开关不到位保护等具有自诊断故障保护、电源电压缺相保护、停电保护等功能。补偿电容寿命短较长长使用寿命额定触点寿命短，约一万次到几万次。触点寿命及机械寿命约几十万次，可控硅工作时间较长，所需承受电压高，易损坏。触点寿命及机械寿命可达百万次，使用寿命长抗谐波能力弱弱非常强抗干扰能力弱弱强操作频率每小时百次到千次每小时几十到百次每小时百次到千次应用电压等级400V400V400V时可使用继电器高压时可使用断路器驱动形式交流线圈驱动可控硅驱动直流线圈磁保持继电器微处理器驱动直流线圈磁保持继电器触点结构桥式结构机械式继电器单触点结构机械半导体并联式继电器单触点结构机械式可控硅受压——线电压——

15

2019-08

SVG无功补偿装置的应用场合

凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置(这是国家电力部门的规定)，特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。　　二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势　　1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家;　　2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况;　　3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿;　　4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波;　　5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上，自身损耗极小且基本上不要维护。　　三、为什么要使用无功补偿装置　　无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高低，无功补偿通俗的讲就是将低压变压器传输过来的无用功转变为有用功。这样：　　(1)减少线路损耗50%以上。就全国讲，线路损耗约占据12%，其中主要是无功分量引起的损耗，若无功线损降低50%~60%，一年便可节电500亿度左右，相当于半个三峡工程的发电量。这种不消耗一次能源，便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程。且投资极小，见效快。　　(2)避免罚款。我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电费办法》通知”中规定，功率因数0.94时，减少电费1

15

2019-08

谐波治理设备安装的必要性研究

随着科技的发展，节能已经成为各种技术发展的必然趋势。很多企业和公司都致力于节能技术的突破，我公司更是特别重视节能方面的进展，并且已经取得了一定的成果。那么就根据我们的经验来谈谈谐波治理的必要性吧。　　首先是能源危机问题。能源的开发和利用是一个全球性的问题，它直接关系到整个人类社会的生存和发展，目前全球没有一个国家不在努力寻找解决能源问题的有效方法。能源资源是有限的，关键要解决能源问题自然就归到了能量控制和节约能源。谐波治理和无功补偿能有效地节约能源，降低电力消费单位支出。　　然后就是政策的支持。国家电力规则：无功功率平衡应在现场，用户应在增加消费的自然功率因数的基础上设计和安装谐波治理装置，并与负载电压的变化及时切入或删除，以防止无功功率反馈。提高电力公司(即无功补偿)功率因数，公司发电节能淘汰率是企业的重要组成部分。　　还有国家需求。在我们国家，对于能源控制的需求尤为迫切，因为中国正面临着长期的电力短缺和紧张。日本能源研究所的报告指出：目前中国的电力紧缺是9.93%，到2010年上升至15%。再者，中国未来的电能市场也受到了电能来源的潜在巨大威胁，所以谐波治理装置的安装就尤为重要了，它可以提高电力设备的免维护率，为国内公司企业节约能源。　　最后就是业务需要。许多企业对谐波治理的节能一亿缺乏认识，不理解为什么安装，仅仅是因为电力供应部门移交的罚款才被迫安装。客观地说，谐波控制和无功补偿对电力部门有许多好处，但企业本身有很多好处：　　1，电力部门对企业提供了功率因数的标准，如果达不到标准，他们将采取罚款，收取电费等措施，提高功率因数尽量消除罚款。　　2，电网安装无功补偿装置可以减少无功功率，从而增加了有源电力输电网容量，提高设备的利用率。　　3，变压器输出不够的时候，无功补偿装置的安装可以提高功率因数可提高变压器的负载能力。　　我公司自主研发和生产的无功补偿和谐波治理装置，有顶级的技术人员和先进的设备技术。主要产品有无源滤波器、有源滤波器、各种变压器和电抗器等。　　我们竭诚为您提供全方位的服务，提高电能质量，净化电网环境，为节能减排做出贡献。

15

2019-08

动态补偿与静态补偿差别

节能，这是国家的重大决策。随着煤矿的发展，煤矿技术装备越来越大，运行状况越来越复杂化，而功率因数一般都仅在0.8以下，达不到大于0.9以上的要求。沿革和套用传统的电容补偿方式、遇到了挑战。本文对目前国内电容补偿的诸多技术方案进行比较分析。提出了应用于煤矿的电容补偿的关键问题是：电容器的无功出力必须与负荷变化相匹配的观点。　　一、概述　　煤矿工业的电气负荷的特点是：　　1、随着采煤技术的发展，采掘设备配置的单机容量越来越大大，例如：大功率的采掘设备、提升运输设备、排水设备、抽放设备、压风设备，这类设备的启动电流很大，启动频繁，启动时间长，冲击负荷大，冲击次数频繁。特别是煤矿的通风等抽放设备，主、副井的铰车采用交-交变频调速设备或直流调速设备。上述设备均属重负载、高转矩的直接启动，无功冲击较大，电压闪变严重，并伴随大量整数倍和非整数倍的谐波电流产生，功率因数低。　　2、单机小负荷机组群。例如：选煤厂，综采、机采工作面。其特点是：非生产班次的负荷几乎为零，生产班次的负荷，在1～3分钟内就要求达到最大负荷，特别是选煤厂类。因此煤矿的电气负荷变化很大，平均负荷/最大负荷仅为0.3～0.7，最大负荷/最低负荷为3～8倍。短路(容量)电流大，是工作负荷(容量)电流的7.8～18倍左右。运行环境恶劣，停电时间受到《煤矿安全规程》的严格限制。给电网的供用电造成如下问题：　　1.1无功冲击产生的不良影响　　1)使供电母线的电压产生波动，降低机电设备的运行效率。供电母线电压产生波动时，将使用户的异步电机类负荷转矩随之变化，输入负荷的有功功率下降，影响生产和设备的出力。　　2)特别是变蘋设备的率与电压平方成正比，当电压降低时，大大降低了设备的效率，生产效率下降，同时增加成本。　　3)快速无功冲击引起母线电压剧烈波动，严重时影响自动化装置的正常工作，闪变将造成设备的二次启动，产生比正常运行大十几倍的电流，危及人身及设备安全。　　1.2低功率因数将导致如下不良影响　　1)根据《电力系统电压和无功电力技术导则》的规定，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数应大于0.9以上，否则，用户将遭受低功率因数罚款，直接影响企业的经济效益。　　2)低功率因数负载从系统吸收大量无功功率，增加了线损和变压器的损耗。　　3)由于供电变压器同时通过有功功率和大量的无功功率，降低了变压器的供电能力。低功率因数运行的电网，增加了系统的有功功率、无功功率，增加了供用电成本。直接影响企业的经济效益。　　1.3谐波电流对电气设备的危害，　　1)谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压。　　2)谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降影响绝缘寿命。　　3)谐波对变流装置的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。　　4)谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。　　5)谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差。　　6)谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。谐波及无功冲击导致的电压波动。严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行，降低了供电电网的电能质量。特别是电压波动超标，引起供电系统电能质量的变化将会对其他动力负荷产生严重影响，甚至造成其不能正常工作。必须按电能质量有关标准的规定，应采取综合治理措施。　　二、电容补偿原则及补偿方式电容补偿原则　　1、减少无功功率的流动、返送，就地补偿。　　2、分级补偿，就地补偿与集中补偿。　　3、防止低负荷时的过补偿，(不允许)对电网倒送无功功率。　　补偿方式　　1、静止无功电容补偿　　2、同步调相机补偿　　3、并联电容器补偿　　4、并联电抗器补偿　　5、无功自动调节—分组分段可控自动调节方案及固定投入电容器容量，自动调节电容器两端的电压以改变无功电容电流方案　　6、动态无功电容补偿　　三方案比较分析及选择　　过去的年代，应用于煤矿的是并联电容器方式，不论是就地补偿与集中补偿，固定电容器容量方式或是静态自动、手动调节电容器容量方式，都是通过改变电容器容量(将电容器分组分段分相安装布置，运用可控硅技术，自动调节改变电容器投入的数量、容量)，或调节变压器的电压分接开关，来实现无功电流量及电压调节的，其问题在于：负载调节特性较差，不能连续平滑调节，不能随负载变化而调节电容器的无功电流(出力)，特别是在煤矿，平均负荷/最大负荷为0.3～0.75，最大负荷/最低负荷为3～8倍的运行状况下，欠补偿和过补偿现象都同时存在，特别是在低负荷时，过补偿现象非常严重，由于过补偿而造成过电压及对电网倒送无功功率。投切电容器的操作过程会产生严重的操作过电压和合闸涌流，对系统中的高次谐波有放大现象，在谐波电流过大时可能引发电容器爆炸事故。采用串联电抗器的做法又提高了电容器的运行端电压，同时又需要增加电容器容量来直接补偿串联电抗器的无功损耗。过电压和过电流直接影响供电安全及电容器寿命。　　现代科学技术的发展，传统的无功电容补偿方式已显得落伍了。代之的是无功自动调节及动态无功电容补偿。按设计的电容器容量，固定接入系统中，电容器分相，但不分组、不分段的技术方案—无功自动调节，动态无功电容补偿。　　无功自动调节为固定投入电容器容量，按设计容量固定接入系统中。其中无功自动调节，采用自动调节电容器两端的电压以改变无功电容电流方式。动态无功电容补偿：动态无功电容补偿为固定投入电容器容量，按设计容量固定接入系统中。晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)方式由TCR(并联可调电抗器)+FC(补偿电容)两部分组成。其中TCR由DSP全数字控制系统、晶闸管功率阀组、相控电抗器、BOD保护模块等组成，通过晶闸管调整电抗器的电流，从而使TCR回路产生可变感性负载;FC回路由滤波电容器和滤波电抗器组成特定的滤波通道，向系统提供恒定容性无功功率，兼有滤除谐波的作用。　　1).固定电容补偿　　①固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。装置具有结构简单、经济方便等优点，其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的，是一个不可调的固定量，通常由电抗器和电容器串联组成，其功能主要是补偿负荷产生的感性无功，并对三次谐波有一定的抑制作用。一般采用机械开关控制电容器的投切，投切时的冲击电流和操作过电压大，易发生谐振，因此不能频繁投切。由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化，“欠补”和“过补”交替发生，计费方式又为“反转正计”，使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求，造成力率罚款，并使供电设备的能力不能充分发挥。目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段，过补偿十分突出，投入固定并联补偿电容后，功率因数比不投时还低，无法达到经济功率因数的要求，变电所因功率因数大幅下降，而遭受巨额罚款，固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升，反而恶化电压质量。　　②从以上分析结论可知，变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题，不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功，所以不具备抑制谐波和电压波动。要解决功率因数问题，抑制谐波和电压波动，必须放弃固定补偿方案，寻求新的补偿方案。　　2)静态无功补偿(FC)　　①静态无功补偿(FC)的功能是提高功率因数及滤除谐波，由于FC的补偿容量是固定的，一般适合负荷相对比较稳定的场合，对于负荷波动比较大的场合，补偿效果就很不理想。由于其补偿的无功容量设计是根据计算的平均负荷大小而确定的，在负荷较小时，造成过补，大量无功倒送，电业部门对无功的计量是“反转正计”，所以过补造成功率因数降低;在负荷较重时，补偿容量又不够，功率因数同样不能满足要求。目前国内，由于FC的设计容量往往偏大，造成FC不能投运或只部分投运的情况不少。　　②由于FC的补偿容量固定，当系统无功变化时，不能跟随调节，所以FC不能克服电压波动。　　③由于FC的滤波通道是按系统谐波电流发生量设置的，当不能全部投入时，必然切去其中某次滤波通道，对于切去的滤波通道相对应的谐波电流不能很好的滤除，达不到谐波治理的要求，而且频繁的投切滤波器容易形成系统振荡。　　④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。对电容器组的投切冲击，IEC规定不超过1000次/年，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。　　3)晶闸管分级投切电容器方案(TSC)晶闸管分级投切电容器方案这里研究两个，一是带降压变压器的晶闸管投切电容器方案，二是带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案。　　1)、带降压变压器的晶闸管投切电容器方案TSC分组可调补偿是根据负荷实际运行无功量，按照一定的投切策略跟踪负荷变化进行投切动作。该方案由若干组并联的晶闸管阀组控制，以实现快速无触点的投切。显然这种型式的补偿装置只能实现容性无功功率的阶跃调节，其调节的精度取决于电容器的分组数。为了提高运行的可靠性，防止电容器和晶闸管损伤，TSC均实现无过渡过程的操作。TSC技术关键无过渡过程投切电容器，理论上电容器在峰值时导通，在峰值时关断。晶闸管关断后，电容器保持峰值电压值，由于电源电压随时变化，电容器电压也在缓慢地放电，要做到安全、无过渡投切比较困难。具体控制有二种方法：　　其一：在需要投入电容器时，必须检测电容器的两端电压及电网电压。在电网电压与电容器两端电压相等瞬时，发出触发脉冲;当电容器接成星形时，这时必须有二个晶闸管导通才能构成通路。这种控制方式的难度很大，且电容器两端电压为直流，在高压环境下，检测困难，经常产生过渡过程过电压。严重的过度过程产生的振荡过电压，将达到电源峰值电压的两倍以上，如在低压侧整流变副边进行补偿，过渡过程过电压必然影响调速系统的安全运行。　　其二：晶闸管关断后，电容器两端电压从峰值电压，缓慢放电。等电容器两端电压放到小于50V时投入电容器，这时是比较安全的，但根据<<高压并联电容器放电线圈标准JB/T8980-1999>>规定放电时间为5s，电容器投入时必须考虑其放电情况，这样由于受电容器的放电时间的限制，在工程应用中实际的响应时间一般在3-5分钟左右。对于无功快速变动的系统是不适用的。　　其三：TSC投切的电容器组分组越多，补偿效果越好，成本相对提高。且在频繁投切电容器时，由于阻抗曲线发生频繁变化，很有可能产生谐振，造成灾害性事故。(如去年湖南涟钢棒线厂轧钢系统中采用的TSC装置，由于产生谐振将TSC装置及传动系统全部烧毁，直接经济损失近3000万元，间接损失近2亿元。)该方案的特点：不产生谐波;理论上可以实现过零投切，不会产生像真空开关那样产生严重的过电压;结构简单。　　2)、带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案该方案通过降压调压变压器，采用分接开关无载调压和晶闸管开关的有载分合直接调节无功元件(滤波器)的无功输出。该方案的特点与带降压变压器的晶闸管投切电容器方案相似，但投资更少，只需一组晶闸管开关，但其过分依赖变压器分接开关，分接开关每天频繁调节，其寿命能否有保证还需进一步研究，另外目前国内尚无此类方案运行，需要研究开发。　　3)无功功率补偿装置(SVC)晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)是目前最先进的一种补偿技术，技术含量高，过去以进口产品居多，导致设备造价昂贵，同时，由于普遍采用的复杂的水冷系统，造成可靠性差以及日后的维护费用增加。近年来，随着国内需求的高涨，在荣信公司在国家发改委、国家计委、国家科技部的大力支持下，TCR型动补已逐步实现了国产化，极大地降低了TCR型动补的生产成本;同时，具有自主知识产权的热管自冷技术已经成功

< 123456 > 前往 页