可控硅动态无功功率补偿装置

无功动态补偿监控终端CLN-3500DK一、概述CLN系列无功动态补偿装置为江苏华晟电气设备有限公司研制开发的一种全自动化、数字化、智能化的动态无功功率补偿装置，以其出色的性价比适用于绝大多数工业场所。

CLN系列无功动态补偿装置：主要由监控终端、触发回路、可控硅模块、电抗器、电容器、断路器等构成，控制器采用反馈式监测（三相平衡负荷、采集单相信号；三相不平衡负荷、采集三相信号），以负载的实时无功电流为投切物理量，应用瞬时无功控制理论及网压支持算法，在10ms内完成信号数据采集、计算及控制输出；投切可控硅接到投切指令后，在小于10ms内完成零电流投入，并在主电路中采取相应措施，避免了对投切电容器的冲击，使运行更加稳定、安全、可靠。

为保证实时跟踪投切，整个系统响应时间小于20ms，可满足快速变化负载的需要，实现快速跟踪补偿。

因此改善了网络系统的功率因数，提高了输电线路的传输能力和变压器的负载能力以及稳定了负载端的端电压，因此减少了电力线路电力能量损失，使其功率因数达到0.95以上；节约电能损耗30%左右，使用户获得可观的经济效益。

另外，本补偿装置中电容器组配置有相应比例的 4.5～6%电抗器，具有滤除高次谐波功能，以解决低压电力用户由于大量非线性负荷存在而引起的谐波畸变，消除电网污染、降低电能损耗、提高功率因数与产品加工质量，保障生产设备正常运行，使供电质量达到国家标准。

该装置在研制过程中，以高可靠性和实用性作为研究基础，充分吸取国内外正反方面的经验，经过长期实践和改进，使装置具有可靠性强、自动化程度高、使用简单的等特点；并广泛应用于电力、机械制造、冶金、汽车、造船、港运、铁路、煤矿、化工、油田等行业。

二、使用条件海拔高度：79.5KPa~106KPa（海拔≤2500米）环境温度：－25℃~＋45℃相对湿度：空气湿度在20℃时≤90%，在温度较低时，允许有较高的相对湿度。

环境条件：周围介质无爆炸危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体，无导电尘埃。

应用科技浅谈无功动态补偿装置SV C在低压配电系统中的应用梁静丽(广西南亚电器有限公司，广西南宁530007)￡Ii奄要]分析了SV C无功动态补偿装置基本组成，并从控制器、中央控制站、就地控制单元等部分介绍了SV C装置的控静J原理。

最后分析了S V C装置在0．4K V低压配电系统应用中的综合经济效益。

甚蝴】无功动态补偿；SVC；低压配电系统随着工农业生产的迸—步扩大，电力用户对供电可靠性和电能质量水平也提出了更高的要求。

在低压大容量配电网中，由于电力负荷需求波动较大，电压稳定水平较低，传统并联电容补偿装置调节电网因素的方法并不理想，幸卜嗟装置无法根据负荷波动的实际情况实时的进行无级调节，而且当电网电压较高时；电容补偿装置常常出现无法投入等现象，严重影响配电系统的供电质量水平。

因此，低压配网中迫切需要一种能够根据配电网运行特性实现无级调节自动投切的动态无功补偿装置。

1s vc无功动态补偿装置基本组成在配电系统中，电力负荷包括感性负荷和容性负荷两大类。

在低压配电网中，无论是工业生产用电负荷还是居民用电负荷，其绝大部分是感性负荷，即低压配电网在运行时，电力负荷不断从配电网吸收大蠡无功功率，如果此时不能通过外部干扰进行无功功率补偿，就会出现系统无功容量不足，造成配电网功率因数和供电电能质量的剧烈降低。

当配电网中安装了SV C可控硅动态无功补偿装置后，就可以根据系统运行工况特性，实时进行系统无功功率补偿，减少了无功功率在低压电网中的流动，从而降低输电线路和变压器在输送无功功率过程中的电能综合能耗，有效提高低压配电网的功率因数和电能质量水平，保障配电系统高效经济的运行发展。

晶闸管相控电抗器(TC R)电路是SV C装置进行实时无功动态补偿的重要结构。

2SV C装置的控制原理从前面分析可知，S V C装置之所以能够实现对配电网无功功率的动态补偿，主要靠根据系统实际运行工况特性实时调节晶闸管阀组的导通角。

TSC高压动态无功功率补偿装置TK牌高压TSC是一种动态跟踪的新型电容补偿装置,产品采用全数字智能控制系统,国外进口的高电压、大功率晶闸管串连组成高压交流无触点开关,实现电容器组的快速投切，响应时间小于20ms。

产品借鉴国外先进技术，解决了传统补偿装置控制开关易受冲击、使用寿命短、相应速度慢等缺点，设备运行安全可靠，效果好，各项性能指标达到国内先进水平。

高压TSC动态无功功率补偿装置广泛应用于高压交直流输变电系统和冶金、煤炭、港口门机、电气化铁路、重型机械制造等工业、交通冲击性负荷配电网中。

其主要作用就是对冲击性负荷、时变负荷能够实时监测、动态补偿，实现功率因数补偿至0.9以上，稳定系统电压，减少供电系统的网络损耗，提高电能质量等显著特点，可以给用户带来巨大的经济效益和社会效益。

高压TSC的应用领域随着现代电力电子设备和非线性负荷的大量应用,使电网供电质量受到严重影响,尤其是各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,对电网的稳定造成一系列不良影响:★功率因数低，增加电网损耗，加大生产成本，降低生产效率；★产生的无功冲击引起电网电压降低，电压波动及闪变，严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产；★导致电网三相不平衡，产生负序电流使电机转子发生振动。

★电容器组谐振及谐波电流放大，使电容过负荷或过电压，甚至烧毁；★增加变压器损耗，引起变压器发热；★导致电力设备发热，电机力矩不稳甚至损坏；★加速电力设备绝缘老化，易击穿；针对以上电网污染，应用我公司生产的高压TSC动态无功功率补偿装置实现了电容投切无过渡、无涌流抑制高次谐波，稳定系统电压。

高压TSC装置应用领域如下：1、远距离电力输送电力系统目前正在趋向于大功率电网,长距离输电,高能量消耗,迫使输配电系统不得不更加有效。

高压TSC可以明显提高电力系统输配电性能,即在不同的电网条件下,为保持一个平衡的电压时,可以在电网的一处和多处适当的位置安装高压TSC,以达到以下的目的：★稳定系统电压★减少传输损耗★增加电网输电能力，使现有电网发挥最大效率★提高瞬变稳态极限2、轧机轧机的无功冲击负荷会对电网造成以下影响：★使功率因数下降★引起电压波动及电压降，严重时使电气设备不能正常工作，降低生产效率★负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频,会使电网电压严重畸变高压TSC阀组和高压FC滤波器或抑制谐波型电容装置两者相互结合，可以减少钢厂轧机等负荷对供电系统的电压波动，滤除或抑制轧机产生的谐波，提高系统的功率因数。

磁控式动态无功补偿装置技术原理、优势及适用行业摘要无功补偿有多种形式，基于MCR的动态无功补偿是其中较为先进的一类，磁控电抗器（MCR）利用直流励磁原理，采用小截面磁饱和技术通过调节磁控电抗器的磁饱和度，改变其输出的感性无功功率，中和电容器组的容性无功功率，实现无功功率的连续可调。

该系统装置具有较高的安全性，运行稳定可靠。

与其他类型的无功补偿装置对比。

此类补偿装置与其它类型的无功补偿装置的区别主要在于磁控电抗器（MCR），因此，该文重点讲述了MCR的基本原理和技术优势，与它类型的无功补偿装置做了技术比较，预测了MSVC技术的发展前景。

关键词：MCR；直流励磁；可控硅；无功功率引言目前，无功补偿的主要装置是电容器、电抗器和少量的动态无功补偿装置。

开关（断路器）投切电容器的调节方式是离散的，不能取得理想的补偿效果。

开关投切电容器所造成的涌流和过电压对系统和设备本身都十分有害。

20世纪80年代以来，基于相控电抗器（TCR）的静止型动态无功补偿器（SVC）在电力系统中投入实际运行。

但由于其投资昂贵，难以推广。

20世纪末，因具有价格便宜、维护方便等优点，基于磁阀式可控电抗器（MCR）的SVC，相继在一些国家电网投入运行，并展示了它的优越性。

磁控电抗器（MCR）型SVC（简称MSVC）装置利用直流励磁原理，采用小截面磁饱和技术通过调节磁控电抗器的磁饱和度，改变其输出的感性无功功率，中和电容器组的容性无功功率，实现无功功率的连续可调。

一、MSVC装置的基本结构：MSVC装置由补偿（滤波）支路和磁控电抗器（MCR）并联支路组成，其中补偿（滤波）支路经隔离开关固定接于母线，通过调节磁控电抗器的输出容量（感性无功功率）实现无功的柔性补偿。

因与其它各类补偿装置的主要区别在于磁控电抗器，故下面集中对磁控电抗器（MCR）作介绍。

图1动态无功补偿装置（MSVC）一次系统图二、磁控电抗器（MCR）2.1基本工作原理磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁芯，改变铁芯磁导率，实现电抗值的连续可调，其内部为全静态结构，无运动部件，工作可靠性高。

TSVC静止型动态无功补偿装置哪家好
一、产品概述
TSVC静止型动态无功补偿装置是一种典型的柔性交流输电装置，采用瞬时无功功率理论和Steinmetz理论、多核并行处理技术，具有更快的响应速度;采用可控硅变流技术、热管自冷却技术，具有可连续无级调节无功补偿容量，调节过程无涌流、无拉弧、免维护，具有更长的寿命。

TSVC适用于35KV及以下电压等级，是目前无功补偿解决方案中技术效果优且响应快的解决方案。

TSVC特别适合于需要快速补偿的工业场合，降低冲击性负荷和非线性负荷所引起的电压波动与闪变、三相系统不平衡、谐波干扰，提高功率因数，降低线损网损和变压器损耗，稳定电压，改善供电质量，实现节能降损增效。

二、产品特点
1、多核并行处理技术;
2、专业高性能数字信号处理器和高分辨率的模数转换器;
3、完善的自保护系统设计，监视晶闸管的工作状态;
4、以可控硅作为主调节器件，调节时无拉弧、无涌流，寿命长;
5、先进热管冷却技术，无噪音，可靠性高，免维护;
6、连续平滑调节，调节精度高，响应速度快;
7、完善的通讯能力，便于组网;
8、完善的自诊断，实时监控;
9、标准组架式结构，安装维护方便;
10、采用光触发方式，抗干能力强;
11、监控系统提供友好人机界面，实时显示系统各种工作状态;
12、可实现三相控制、分相控制等多种控制方式;
13、具备补偿三相不平衡的能力;
14、对系统中的谐波有明显的抑制作用。

三、技术参数。

SVC（Static Var Compensator），是静止无功补偿装置的简称，区别于传统无功补偿方式（通过开关投切电容器或通过分接开关调节电容器端电压）SVC属于动态无功补偿产品，它具有最快10ms的响应速度，是目前技术较为成熟的最快的无功补偿方式，由于SVC以可控硅作为调节执行单元，它还具有可连续无级调节（通过改变可控硅导通角），调节时无涌流、拉弧，无机械开关使用寿命的限制等优点。

特别适合一些需要快速补偿的工业场合，如电弧炉、轧机、电力机车等，可以显著提高用户的功率因数（最高可接近1），最大程度的为用户节能降损，同时可降低用户接入电网的公共点的电压波动与闪变，此外，SVC 也可用于输电系统或枢纽变电站，对维持系统母线电压稳定，提高线路输送容量，以及提高输电系统的暂态稳定性都有一定的作用。

SVC成套装置一般由可调电抗（通过可控硅单元或硅阀调节），FC 无源滤波，以及控制和保护系统组成。

目前，根据可调电抗器的调节方式及工作原理不同，又可分为TCR型（晶闸管控制的电抗器）、TCT 型（晶闸管控制的变压器）、MCR型（磁控电抗器）3种类型。

（3种类型SVC的工作原理及差异详见“SVC工作原理”）TCR型SVC工作原理SCV如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出感性无功QTCR 的大小，感性无功和容性无功相抵消，只要能做到系统无功Qn=Qv(系统所需)-Qc+QTCR=常数(或0)，则能实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流，晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能，采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值(可能是0)进行比较，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置使晶闸管流过所需电流。

对于不对称负荷，利用steinmetz理论实现分相调节，消除负序电流,平衡三相电网。

SVG是目前最为先进的无功补偿技术，基于电压源型变流器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃。

2009年第6期 总第265期目前，节能与环保是我国经济持续发展所面临的两大难题，是制约我国国民经济持续发展的重要因素。

据2005年电监会公布的全国电力系统线损完成情况的资料显示，全国电力系统线损率平均为6%，而发达国家线损率不到3%，我国的线损能耗是发达国家2倍。

因此，分层、分压、就地、适时地平衡无功，减少无功功率的异地传输是降低线损的最有效方法，可以提高无功电压管理水平。

1 传统无功补偿装置变电站10kV 无功补偿装置经历了从固定补偿、分组投切、以及动态平滑补偿三个阶段，补偿精度也相应有了很大提高。

目前，变电站无功补偿主要为分组投切（即根据无功负荷进行合理分组，根据无功负荷大小进行投退）、固定补偿（即根据无功负荷进行投退的补偿装置）。

上述无功补偿方式存在着不能进行频繁投切、合闸涌流大、补偿精度不高、无法实现无功分层、就地、适时平衡。

1.1 固定补偿装置的优缺点固定补偿在无功负荷高峰期间投入，无功负荷处于低谷期间退出。

由于补偿容量固定不变，因此常常出现高峰期间补偿不足，低谷期间因过补而不能投入，补偿精度低。

其优点为投资少。

1.2 分组投切无功补偿装置的优缺点分组投切的无功补偿装置因合理分组，可以根据无功负荷的大小进行优化组合投切电容器，因此补偿精度高于固定补偿装置。

分组投切的无功补偿装置分组越多，补偿精度越高。

但分组过多会导致投资过大，而且分组多会导致投切电容器组时涌流过大，缩短电容器的使用寿命。

1.3 动态平滑补偿装置的优缺点近年来，新研制开发的阀控电抗器，实现了无功补偿MCR 型电压动态无功补偿装置由MCR 电抗器、直流激磁调节单元、控制器以及监视器组成。

其中MCR 电抗器和直流激磁调节单元安装在室外，直流激磁调节单元置于MCR 电抗器的上方。

MCR 电抗器及直流激磁调节单元采用自然冷却。

控制器以及监视器安装于室内，控制器采用高性能工业单片机，负责MCR 的控制与运行状态的监测并上传至调度主站。

低压无功补偿装置的常见类别称谓介绍前言：随着低压无功补偿技术的发展，在传统无功补偿装置的类别上新出现了许多新类别称谓，比如：动态无功补偿装置、滤波补偿装置、复合开关投切补偿装置、可控硅投切无功补偿装置、混合补偿装置等。

这些新类别有的关联、有的排斥，在许多资料中介绍也不统一，造成许多技术人员对这些概念形成误解，甚至影响到对设计图纸的理解执行。

本文依据标准和权威资料，对这些称谓分别予以介绍，和大家共同理解认识这些概念。

一、常见类别称谓的含义1、动态无功补偿装置在GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中，没有动态无功补偿装置的分类，但规定装置动态响应的时间：采用半导体电子开关或复合开关投切的装置，其动态响应的时间应不大于1S。

在JB/T9663-1999《低压无功功率自动补偿控制器》中，定义“动态无功功率补偿”为：一种延时时间很短（其延时时间一般不大于5S）的无功功率补偿，它主要应用于负载变化较快的场合。

那么，动态无功补偿装置实际上就可理解为：采用半导体电子开关或复合开关投切的无功补偿装置，或采用其它方式投切但延时时间不大于5S的无功补偿装置。

2、滤波补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中，产品按有无抑制谐波或滤波功能分为：无抑制谐波或滤波功能、有抑制谐波功能、有滤波功能。

对有有抑制谐波功能的要求为：装置投入运行不能使系统谐波含量增加；对有滤波功能的要求为：装置投入运行使系统谐波含量减少，且试验中通过适量谐波电流时，系统中的谐波电流应减少至规定值的50%。

可见，滤波补偿装置实际上是一种将系统谐波滤除50%以上的补偿装置。

而其它系统谐波滤除量低于50%，投入运行不使系统谐波含量增加的装置只能是抑波补偿装置。

常见取电抗率为6%、7%、12%、14%的带电抗器的无功补偿装置，无法将系统谐波滤除50%以上，其实质是一种抑波补偿装置。

3、复合开关投切无功补偿装置GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》的分类中，产品按投切电容器的元件划分：机电开关、半导体电子开关、复合开关（机电开关和半导体电子开关的组合体）。

TCR型静止动态无功功率补偿装置一、概述电力系统中的非线性元件会引起系统电压波形畸变，从而形成高次谐波。

近年来，因为很多大型电力电子装置在系统中得到应用，这些装置作为一个谐波源，使系统电压的畸变大大增加。

一方面使得电力系统的损耗增加，同时，也降低了电力系统的自然功率因数。

电网中的高次谐波，对连接在电网上的所有设备都会带来多余的损耗。

甚至会对以安装的无功功率补偿装置造成损坏（如，并联补偿电容器鼓肚、爆裂等）。

此外，大型冲击性负载（如轧机、电弧炉等）工作时还会对系统电压造成巨大的波动，或者形成闪变。

这将进一步使得系统的供电质量变坏，严重时，连接在系统中的其他精密设备甚至无法正常工作。

电力电子技术的发展，新技术的推出，电力系统的治理手段快速更新，先进的静止型动态无功功率补偿装置SVC技术的应用，使得电力系统可靠的运行有了保障。

二、SVC功能：1、在面向工业应用中，以抑制闪变、提高电网的功率因数、滤除负荷的谐波、消除三相不平衡电流、改善电网运行电能质量为主要控制目标；2、在面向电力系统输电网应用中，以稳定系统电压、提高线路输送能力，阻尼功率振荡，提高电力系统稳定性为主要控制目标。

三、产品特点：1、采用先进的DSP数字技术运行速度＜10ms;控制精度为±0.1度；控制角α范围：105°—165°；2、采用先进的光电触发技术(光纤通讯)，使高低压电气隔离，提高了抗干扰能力。

3、高电位取能技术，使光纤通讯成为可能。

4、BOD晶闸管保护技术，快速有效的保护晶闸管。

5、高纯水冷却技术，使阀组得到快速的冷却，确保晶闸管可靠的工作及效率，与风冷技术相比大大降低运行费用。

6、由于采用国际领先技术，所以系统的兼容性好。

7、与早期风冷技术SVC相比占地面积小。

四、工作原理：1、原理说明：a）调节器自动跟踪具有严重冲击无功功率的负荷的工作状态，发出与冲击负荷所对应的TCR 晶闸管阀六相触发脉冲；b）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c）调节器的六相触发脉冲通过晶闸管阀电子单元（高电位电子板）、去触发六相晶闸管阀；d）不同的触发角，改变了流过TCR回路中主电抗器的电流量，从而改变了TCR回路的感性无功功率量；e）通过TCR回路感性无功功率的跟随作用，使电网上的无功功率趋近于零，或趋于一定值。

HIT WEIHAN高压TSC动态无功功率补偿装置产品简介制造厂名称：哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司地址：哈尔滨开发区哈平路集中区渤海路25号日期：二零一二年高压TSC动态无功功率补偿装置产品简介1、无功补偿的目的所谓补偿就是吸收和供给可变的无功功率。

负荷补偿就是对无功功率进行调度以改善交流电力系统的供电质量，以达到功率因数矫正、改善电压质量、调节负荷平衡等目的。

功率因数校正应尽可能靠近需要无功的负荷处产生无功。

通常工业负荷多为感性，吸收无功，功率因数是滞后的，母线电流大于供给负载有功电流值。

在能量转换中，无功功率作为损耗掉了，却不能转化为有用功。

无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。

电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。

因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。

不过大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载需要消耗无功功率。

网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。

显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，也是极不经济的，通常也是不可能的。

由于负荷对于无功功率的需求是变化的，无功的为化会引起电压的变化，导致不同用户的负荷间相互干扰。

一般规定电源电压的变化范围为±5%（平均值），特殊场合，如大负荷的急剧变化所产生的电压降会危害保护设备的正常运行或产生损害视力的电压闪烁现象，规定其范围要比±5%小的多。

超过了规定的电压范围时就要进行补偿。

通常根据负荷要求的最大有功功率来确定系统的规模，而用补偿器调节无功。

无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高系统功率因数，提高系统效率，降低设备容量，减少功率损耗；（2）稳定受电端及电网电压，提高供电质量。

在对轧机、提升机、电弧炉等冲击型负荷的补偿中，可显著稳定系统电压，改善电网的稳定性；（3）无功补偿可以提高变压器出力，提高变压器带载容量；2、无功补偿的种类目前国内外普遍采用的无功功率的方法主要有五种：（1）同步发电机通过调整励磁电流，使其在超前功率因数下运行，输出有功功率的同时输出无功功率。