簡介

（1）一般電力系統(tǒng)用戶負(fù)荷吸收有功功率PL和無功功率QL。

電源提供有功功率PS和無功功率QS（可能感性無功，也可能是容性無功），忽略變壓器和線路損耗，則有PS=PL，QS=QL。沒有無功吸收部分的電網(wǎng)存在以下幾個(gè)問題：

1）電網(wǎng)從遠(yuǎn)端傳送無功；

2）負(fù)荷的無功沖擊影響本地電網(wǎng)和上級(jí)電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

因此，電力系統(tǒng)一般都要求對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行必要的無功補(bǔ)償，以提高電力系統(tǒng)的帶載能力，凈化電網(wǎng)，提高電網(wǎng)電能質(zhì)量。

（2）SVC型TSC裝置主要由ZRTSC部分和ZRHVC部分組成(另附圖紙)。

HVC回路采用真空接觸器自動(dòng)投切電容器組，達(dá)到補(bǔ)償無功的目的；

TSC回路采用晶閘管閥組動(dòng)態(tài)投切電容器組，對(duì)應(yīng)負(fù)載波動(dòng)比較大的負(fù)載，

能實(shí)現(xiàn)維持母線電壓不變或在一個(gè)事先設(shè)定的范圍。由于ZRTSC的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度非?？欤憫?yīng)時(shí)間40毫秒，即實(shí)現(xiàn)了無功功率的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

在10kV母線上裝一套采用TSC+HVC型的高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償成套設(shè)備（SVC）,能解決系統(tǒng)無功補(bǔ)償，同時(shí)抑制5次以上諧波，動(dòng)態(tài)自動(dòng)投切支路補(bǔ)償300KVar，接觸器投切容量450KVar，分兩個(gè)支路T300+450，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償容量300-450-750kVar動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。能夠有效的對(duì)系統(tǒng)的無功量進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，做到有級(jí)調(diào)節(jié)，穩(wěn)定電壓。

方案整體規(guī)劃

在10kV母線上裝一套采用TSC+HVC型的高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償成套設(shè)備（SVC）,能同時(shí)解決系統(tǒng)無功補(bǔ)償，能夠有效的對(duì)系統(tǒng)的無功量進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，做到動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，HVC采用接觸器投切，負(fù)載穩(wěn)定時(shí)候HVC投入，負(fù)載波動(dòng)大時(shí)候TSC頻繁投切，提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電壓。

TSC主控制單元

控制系統(tǒng)采用微電子全數(shù)字芯片控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并通過高速計(jì)算，動(dòng)態(tài)精密響應(yīng)補(bǔ)償系統(tǒng)需求的無功。應(yīng)用優(yōu)良的交流電波分析技術(shù)，能夠在強(qiáng)干擾、強(qiáng)諧波等惡劣環(huán)境下，保證參數(shù)設(shè)定的正確性及工作的穩(wěn)定性。具有 RS485、232遠(yuǎn)程通訊功能，液晶顯示屏，操作簡捷，處處為用戶考慮，功能完備：監(jiān)測(cè)、控制、數(shù)據(jù)備份、查閱、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存并適用于常用處理軟件的分析和利用，可實(shí)時(shí)分析該補(bǔ)償裝置系統(tǒng)的電流、電壓、有功、無功；具有過壓，欠壓保護(hù)，過流保護(hù)，采樣電壓掉線保護(hù)，外部接入故障保護(hù)、本體故障保護(hù)、電壓越上下限報(bào)警等保護(hù)。

TSC晶閘管閥觸發(fā)控制器采用晶閘管端電壓過零觸發(fā)方式，專用于晶閘管閥開關(guān)電路的觸發(fā)控制，特別適合用于3—12KV系統(tǒng) TSC投切電容器的無觸點(diǎn)開關(guān)，用于快速頻繁投切補(bǔ)償電容器。具有如下特點(diǎn)：

●在線測(cè)試閥組的靜態(tài)參數(shù)，監(jiān)視閥組開通關(guān)斷的動(dòng)態(tài)過程，保障多個(gè)晶閘管串聯(lián)的可靠性。

●閥組和控制單元之間通過光纖隔離通訊，電磁隔離觸發(fā)。

●電容電壓和電網(wǎng)電壓相等時(shí)閥組兩端電壓為零，閥組兩端零電壓觸發(fā)，負(fù)載電流過零時(shí)關(guān)斷。保障閥組導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)沒有沖擊電流。

●RS485串行通訊接口，MODBUS RTU通訊協(xié)議?？梢詮V泛地與各種工控軟件進(jìn)行通訊。

●具備低壓模擬試驗(yàn)調(diào)試方式，方便調(diào)試。

●中文顯示界面，液晶屏或觸摸屏。

2. 技術(shù)參數(shù)

2.1 輸入

工作電源：AC 185V～220V/50-60HZ/5A或者DC 200V～300V

通斷控制：光耦隔離，高電平DC12V觸發(fā)輸出，低電平不觸發(fā)。

2.2 輸出

觸發(fā)能力：每個(gè)支路80只晶閘管（40個(gè)正反并聯(lián)單元串聯(lián)）。

觸發(fā)電流：恒流觸發(fā)，每支晶閘管觸發(fā)電流分散性不大于10%。

輸出繼電器：3只繼電器輸出，觸點(diǎn)負(fù)荷 AC250V1A

2.3 響應(yīng)特性

控制接通延遲時(shí)間：不大于10ms。

斷開延時(shí)：不大于10ms。

斷開后再次接通間隔：0.6s

2.4 隔離特性（觸發(fā)控制器與其它控制電路接口）

通斷控制：DC1500V

串行通訊：DC500V

2.5 絕緣（觸發(fā)控制器與高壓電路間）

取決于觸發(fā)脈沖穿心電纜的絕緣，當(dāng)采用10KV電纜時(shí)觸發(fā)脈沖與被觸發(fā)

的晶閘管間：75KV.

2.6 高壓電路采樣

電流：低壓電流互感器AC100mA，測(cè)量負(fù)載電阻30Ω

電壓：電阻分壓，采樣電阻100Ω

溫度：PT100鉑電阻

2.7適應(yīng)性

頻率：允許晶閘管開關(guān)工作在小于1kHZ以下的電路中。

抗干擾：配合合理布線后的抗干擾等級(jí)優(yōu)于3級(jí)。

環(huán)境：相對(duì)濕度<85%

環(huán)境溫度：-25～60C°

2.8 冷卻方式

觸發(fā)控制器自然冷卻

2.9 顯示與設(shè)置：

顯示實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，包括各相電壓、電流、溫度。

顯示內(nèi)部電路狀態(tài)和參數(shù)。

顯示報(bào)警與保護(hù)。

顯示參數(shù)校準(zhǔn)，通訊參數(shù)設(shè)置，保護(hù)參數(shù)設(shè)置及復(fù)位。

2.10 保護(hù)與報(bào)警

過流：主電路電流超過此值報(bào)警并保護(hù)。狀態(tài)保持，手動(dòng)復(fù)位。

過壓：主電路過壓。狀態(tài)保持，手動(dòng)復(fù)位。

超溫：晶閘管散熱器超溫。狀態(tài)不保持，條件滿足自動(dòng)解除。

欠壓：主電路欠壓。狀態(tài)不保持，條件滿足自動(dòng)解除。

缺相：主電路缺相。狀態(tài)不保持，條件滿足自動(dòng)解除。

故障：觸發(fā)控制器內(nèi)部電路異常，狀態(tài)保持，不可復(fù)位。

不平衡：某相閥組導(dǎo)通或者關(guān)斷異常。狀態(tài)保持，手動(dòng)復(fù)位。

繼電器1：發(fā)生過壓、故障、不平衡、過流時(shí)繼電器1閉合，保護(hù)狀態(tài)保持，必須在液晶面板人工清除才能解除保護(hù)狀態(tài)。

繼電器2：任何一項(xiàng)報(bào)警發(fā)生都引起繼電器2閉合。

繼電器3：允許投切繼電器，繼電器閉合允許電容器投入運(yùn)行。

發(fā)生報(bào)警或者保護(hù)時(shí)，如果閥組在斷態(tài)則禁止觸發(fā)。如果閥組在通態(tài)則停止觸發(fā)。

TSC的組成及特點(diǎn)

4.1晶閘管閥組柜特點(diǎn)

1. 適合于軋機(jī)等無功快速頻繁變化的場(chǎng)合。

2. 適合于高諧波電網(wǎng)系統(tǒng)，閥組及觸發(fā)控制電路抗諧波能力強(qiáng)，可以用在電力濾波器裝置中投切電容器。

3. 內(nèi)部主體絕緣框架結(jié)構(gòu)采用不飽和聚酯玻璃纖維絕緣材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，抗應(yīng)力能力強(qiáng)，絕緣能力強(qiáng)，阻燃。

4. 采用晶閘管，采用西門康晶閘管模塊。

5. 高精度過零檢測(cè)電路，過零檢測(cè)下限識(shí)別電壓不高于2V（10KV）。保障晶閘管開通沒有電流沖擊。

6. 高絕緣能力的脈沖變壓器隔離觸發(fā)。當(dāng)以觸發(fā)脈沖延遲時(shí)間的一致性作為主要考慮因素時(shí)，變壓器隔離觸發(fā)輸出多路脈沖的一致性好于光電隔離觸發(fā)。因?yàn)殡妶?chǎng)和和磁場(chǎng)的變換是同時(shí)發(fā)生的，沒有絲毫的延遲。從這一點(diǎn)看，脈沖變壓器隔離有它原理上的優(yōu)良性，利于把晶閘管串聯(lián)的分散性降到較低。

7. 恒流觸發(fā)，進(jìn)一步降低晶閘管器件觸發(fā)參數(shù)分散性的影響，降低了對(duì)器件參數(shù)一致性要求，器件選擇容易，維修替換方便。

8. 閥組及一次電路與觸發(fā)控制電路間通過光纖傳遞信號(hào)，信息通過帶編碼校驗(yàn)的通訊協(xié)議傳遞。

9. 人機(jī)屏獨(dú)立安裝在開關(guān)柜前面板，通過人機(jī)屏進(jìn)行設(shè)置參數(shù)和查看運(yùn)行狀態(tài)。人機(jī)屏根據(jù)需要可以選用帶鍵盤的液晶屏，也可以選用觸摸屏。

4.2晶閘管閥原理

晶閘管作為工頻交流無觸點(diǎn)開關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，晶閘管的耐壓水平只有幾千伏，單只晶閘管組成的開關(guān)電路只能用于低壓系統(tǒng)里。在高壓系統(tǒng)里單只晶閘管元件的耐壓不能滿足要求，為此需要多只晶閘管元件串聯(lián)才能適應(yīng)高壓系統(tǒng)的交流耐壓水平。由多只晶閘管元件及輔助部件串聯(lián)的電路常稱作晶閘管閥。晶閘管閥斷態(tài)時(shí)要求每只晶閘管承受相同的電壓，而且由斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)和由通態(tài)轉(zhuǎn)為斷態(tài)的動(dòng)態(tài)過程中，晶閘管步調(diào)一致地同時(shí)導(dǎo)通與關(guān)斷。顯然，靜態(tài)均壓和開通關(guān)斷的一致性控制技術(shù)是高壓晶閘管閥的技術(shù)關(guān)鍵。

4.3工作原理

晶閘管閥組兩端電壓過零導(dǎo)通，即電容電壓與系統(tǒng)電壓相等時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通，過零觸發(fā)導(dǎo)通使電容平穩(wěn)地接入電網(wǎng)，保證電容器投入操作無涌流、無操作過電壓、無燃弧。晶閘管電流過零時(shí)撤掉觸發(fā)脈沖，晶閘管零電流關(guān)斷，保證晶閘管兩端沒有過沖電壓。閥組導(dǎo)通與關(guān)斷響應(yīng)速度快，不受電容器組殘壓影響，可以頻繁對(duì)電容器組操作。

4.4晶閘管閥柜構(gòu)成

晶閘管閥組柜由以下幾部分構(gòu)成。

1. 晶閘管閥單元：晶閘管元件及均壓輔助部件串聯(lián)組成的電路。晶閘管是閥組的關(guān)鍵元件，承受著系統(tǒng)電壓和導(dǎo)通時(shí)的電流。輔助部件由靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均壓電路組成，保證了每只晶閘管的斷態(tài)電壓均勻。

2. 散熱系統(tǒng)：分為自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式。自冷方式靠柜體內(nèi)空氣的自然對(duì)流帶走晶閘管散熱器的熱量。風(fēng)冷方式時(shí)晶閘管及散熱器安裝在風(fēng)道內(nèi)，風(fēng)道垂直安裝，風(fēng)機(jī)在機(jī)柜外部頂端，空氣從柜體底部進(jìn)入，通過風(fēng)機(jī)引出。

3. 一次回路參數(shù)測(cè)量電路：測(cè)量電路由高壓反饋模塊和光纖通訊電路組成。高壓采集模塊采集晶閘管閥電壓、電流、溫度等參數(shù)，通過光纖與控制電路板連接，用通訊編碼的方式下傳到觸發(fā)控制電路。

4. 觸發(fā)電路：由晶閘管觸發(fā)控制器和脈沖變送器組成。

5. 控制：由以下幾部分，面板操作與顯示，人機(jī)界面，開關(guān)控制輸入輸出接口，操作邏輯電路。

高壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償適用于10KV以下系統(tǒng)，適用于負(fù)載波動(dòng)頻繁場(chǎng)所，額定容量100KVAR至3000KVAR；