TCR型SVC
- 格式：doc
- 大小：603.50 KB
- 文档页数：8
TCR型SVC
静止无功补偿器（SVC）是一种典型的柔性交流输电装置（Flexble AC Transmission System, FACTS），主要应用于配电工业领域改善电能质量和输电网增加输送能力及提高电力系统稳定水平。
装置原理
SVC装置根据控制策略，检测有关电量和设定量的大小来改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，能快速连续改变装置的电感电流，从而获得平滑调节的无功功率。
本公司SVC采用了国际主流先进技术，品质优良、运行可靠，可以按无功电压或无功功率调节，可手动、自动转换，也可分相或自适应调整，并有存储、显示、处理故障等功能。
SVC一般由并联的感性和容性两大回路构成，其中至少一个回路为动态回路，能根据补偿要求快速变化其无功功率；通常采用晶闸管控制电抗器（TCR）或（和）晶闸管投切电容器（TSC），容性回路采用固定电容器组或滤波器组（FC），如图1所示。
TSC是分级投切的，不像TCR由相角控制，恰当的配合TSC和TCR 可以连续控制无功输出。
图1 (a)TCR (b)TSC (c)TSR (d)TCR/TSC (e)TCT
晶闸管控制SVC的结构型式
SVC对无功的连续调节能力是通过TCR支路来完成的。
TCR型无功补偿装置的主回路构成见图2，TCR型的SVC装置主要由滤波(电容)支路和TCR支路组成。
其中TCR支路具备动态连续无功调节能力，但由其固有特性决定其无功输出只能为感性。
与其并联的滤波支路提供基础容性无功，使TCR型SVC可具备从容性到感性区间的无功调节能力，TCR外特性见图3。
滤波器组同时还可滤除TCR自身产生的及系统其他负荷产生的谐波。
图2 TCR型SVC主接线原理图图3 TCR型SVC V-I 特性
TCR支路往往采用三角形接法，被控的相控电抗器一般分裂为两个，分别接于晶闸管阀组两侧，以减小流过晶闸管阀组的短路电流。
一般用触发角α(亦称之为点火角)来表示晶闸管的触发瞬间，即从电压过零点到触发点的电角度。
每半周波电抗器导通角用δ表示。
导通角δ及电抗器电流取决于触发角α，当α为180°时，电抗器不投入运行，当α为90°时，电抗器电流达最大值。
图4为TCR单相电路原理、图5为TCR单相电路原理电流电压波形图。
图4 TCR单相电路原理图图5 TCR电流电压波形图
TCR电流为非正弦波，TCR理论触发角范围为90°～180°，当触发角不是90°时，电流波形并非正弦波，含有谐波成分，特征谐波主要为5、7、11和13次谐波，谐波含量如图6所示。
图6 TCR 谐波含量图 TSC的工作原理如图7所示。
装置构成
SVC主要有TCR型、TSC型、TCT型、SR型等几种型式，其中，TCR型SVC 是目前应用最广的SVC。
TCR (晶闸管控制电抗器)型SVC装置主要由滤波（电容）支路和TCR支路组成，包括控制保护系统、晶闸管阀组、冷却系统、相控电抗器、滤波器及其它设备。
PONOVO-TCR型SVC装置主要包括如下组成：
控制保护系统
晶闸管阀组
冷却系统
TCR相控电抗器
滤波/并联电容器组
其它设备
控制保护系统
控制保护系统由监控屏、调节屏、保护屏等组成，用以监控SVC的运行状态，使SVC 满足设计的要求，达到各预定的目标。
SVC 控制系统按预定的程序使SVC 启动、停止、按规定顺序投切各组支路、调节TCR 输出，保护SVC 本身不受损坏，不使事故扩大，还可通过通讯接口与站控和上级控制（或调度中心）保持相互传送信息和运行命令。
采用分层分布式控制系统，简化了系统设计，增加了系统可靠性和可扩展性；基于DSP实现数字控制信号的并行处理，实现了实时控制量的计算，响应时间小于10ms；
采用就地及远方监控操作站，对一次、二次设备进行实时全面监控，具有友好的人机控制界面(HMI)；
采用双重数字化保护，控制系统作为快速、灵活的主保护，微机数字保护测控装置作为安全、可靠的后备保护，最大限度地确保SVC安全可靠的运行；
采用多种调节控制方式，可实现三相、分相、无功、电压调节控制，以及电压和无功联合调节控制或加权联合调节控制；
采用多种通信规约，可以方便与变电站自动化系统（SCADA系统）通讯联接，满足高速数据传输、快速控制(直接I/O)和远程通讯的需要，真正实现无人值守或集中控制；
开环/闭环反馈控制方式，既确保系统的电压波动和闪变符合国标要求，又可确保系统功率因数稳定；
通过EMC测试，具有较强的抗干扰能力；
各项指标满足《高压静止无功补偿装置第3部分控制系统》（DL/T1010.3-2006）的要求。
控制保护系统
晶闸管阀组
晶闸管阀可控制流过电抗器中的交流电流，提供可变的感性无功功率。
晶闸管阀由若干串联的阀组件构成，包括散热器、均压和保护电路、触发转换和取能电路、控制和监视信号通道器件。
额定电压：6～66kV；
额定电流：最大4000A(相电流)；
触发方式：光电触发；
冷却方式：密闭式水冷却系统或高效的自冷系统；
具有独特的防止或耐受误通的能力；
具有正常触发和强制触发两个独立的触发系统；
具有安全的过电压保护措施；
具有完善的动态均压和静态均压回路保护；
各项指标满足《高压静止无功补偿装置第2部分晶闸管阀的试验》
（DL/T1010.2-2006）的要求。
晶闸管阀组
冷却系统
晶闸管阀冷却系统可将阀产生的热量传递到周围的空气或其它介质中，使晶闸管元件保持在允许的温度范围。
冷却系统分为水冷却和空气冷却等。
容量较大的SVC一般采用密闭式水冷方式，反之，则采用高效热管散热器的自然风冷方式。
►纯水冷却系统
控制系统通过监控自身运行和循环冷却水的运行状态，并根据相应状态进行动态调节，保证被冷却器件始终处于安全的工作温度；
配置就地显示功能，实时显示循环冷却水压力、流量、温度、电阻率、阀厅露点温度、水箱水位等各参数，人机界面友好；
所有核心组件均选用国外优质产品，其中主循环泵、离子交换器、缓冲罐、精密过滤器、管道过滤器等均采用优质不锈钢材质，保证主机不漏水；
具有漏水检测功能，当漏水量大于整定值时，将向SVC控制系统发送报警信号；具有独特的防凝露功能，当主水温度低于阀厅露点温度时，可对主水进行加热，防止凝露；
具有独特的防冻功能，保证在寒冷地区，循环冷却水冻结；
具有信号远传功能，监测信息能通过标准接口与SVC控制系统进行通讯，可以实现远方控制；
年利用率不低于99.5%；
各项指标满足《高压静止无功补偿装置第5部分密闭式水冷却装置》
（DL/T1010.5-2006）的要求。
纯水冷却系统
►高效的自冷系统
采用高效的工质相变传热技术，传热效率高；
运行安全可靠，维护方便，可适用于中小容量的SVC ；
无腐蚀、无污染、低噪音；
各项指标满足《电力半导体器件用热管散热器》（JB/T8757-1998）的要求。
相控电抗器
相控电抗器通过控制晶闸管阀的导通角使其等效感抗连续变化，实现对装置无功功率输出的连续动态调节。
干式、空心、环氧树脂固化；
单相电抗器分成相同的两个线圈，上下叠装；
感抗偏差：每相总电抗值偏差应在±3%以内，三相之间偏差应在2%以内；
采用小截面多层绝缘圆铝导线并联缠绕，涡流及杂散损耗小，匝间电容低，绕组纵向电压分布均匀；
采取了多种有效措施防止树枝状放电；
运行维护简便、安装简单、无易燃物、运行安全可靠；
自然冷却。
相控电抗器
滤波电容器组
滤波器组一般由多个滤波支路组成，一方面提供容性无功，另一方面，消除负荷和TCR产生的谐波。
其它设备
断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器等设备均采用国内外高品质产品，保证SVC的整体性能。
技术特点
控制系统采用基于DSP的全数字化控制系统，响应时间小于10ms，控制精度小于1%；
监控系统采用就地及远方监控操作站，对一次、二次设备进行实时全面监控；保护系统采用双重数字化保护，控制系统作为快速、灵活的主保护，微机数字保护测控装置作为安全、可靠的后备保护，最大限度地确保SVC安全可靠的运行；晶闸管阀组采用国外著名公司晶闸管、高电位电路板取能、进口BOD保护和紧凑的结构，运行安全可靠，维护便捷高效；
冷却系统采用密闭式水冷却系统或高效的自冷系统，可根据用户要求灵活选择，冷却效率高，运行安全可靠，维护方便；
采用光电触发方式，阀组与控制系统通过光纤隔离，抗干扰能力强；
采用多种调节控制方式，可实现三相、分相、无功、电压调节控制，以及电压和无功联合调节控制或加权联合调节控制；
采用多种通信规约，可以方便与变电站自动化系统（SCADA系统）通讯联接，真正实现无人值守或集中控制。
技术指标
SVC动态容量：0~400MVar
SVC控制目标电压：6~500kV
SVC额定电压：6~66kV
整机动态响应时间：<15ms
SVC可靠性：可用率不小于99%
SVC最大损耗：<0.8%。
