一、概述

    在冶金、化工、鐵道及城市供電系統(tǒng)中，大容量非線性沖擊性用電設(shè)備越來(lái)越多，它們的運(yùn)行將產(chǎn)生大量諧波電流饋入電網(wǎng)，引起供電系統(tǒng)電壓波形畸變；同時(shí)伴隨的大量無(wú)功功率沖擊，導(dǎo)致供電母線電壓波動(dòng)和閃變；有的甚至可能引起三相不平衡，對(duì)供電系統(tǒng)及相鄰用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

    SVC（Static Var Compensator）靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償成套裝置，采用了傳統(tǒng)的LC無(wú)功功率補(bǔ)償與濾波技術(shù)與TCR型靜止動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)方案，既解決了高次諧波問(wèn)題和無(wú)功功率補(bǔ)償問(wèn)題，又解決了無(wú)功功率波動(dòng)導(dǎo)致的供電電壓波動(dòng)、閃變和三相線路不平衡問(wèn)題。該技術(shù)的方案和產(chǎn)品廣泛適用于冶金工業(yè)的電弧爐、軋鋼機(jī)和電氣化鐵路及輸配電站的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理，限制電壓波動(dòng)和閃變，也適用于分相運(yùn)行的電力系統(tǒng)，做三相不平衡調(diào)整。

二、工作原理

SVC的組成
    SVC靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償成套裝置由數(shù)路LC單調(diào)諧無(wú)功功率補(bǔ)償及濾波回路和一組三相由高壓晶閘管閥控制并聯(lián)電抗器導(dǎo)通角來(lái)改變功率的靜止動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償（PTCR）單元組成（如圖1）。根據(jù)負(fù)荷與系統(tǒng)的實(shí)際情況，也可以在系統(tǒng)的進(jìn)線處串聯(lián)一組進(jìn)線電抗器以限制電壓波動(dòng)和閃變（如圖2）。

工作原理
    LC調(diào)諧于高次特征諧波頻率，形成高次特征諧波電流的短路通道，起到濾波作用；對(duì)于基波而言，LC回路又對(duì)電網(wǎng)提供了一定容量的容性無(wú)功，起到了無(wú)功功率補(bǔ)償作用；LC回路對(duì)電網(wǎng)提供的容性無(wú)功功率一般按照負(fù)荷最大沖擊時(shí)所需要的補(bǔ)償容量設(shè)計(jì)，一旦安裝完畢，是不能改變的；它的實(shí)際補(bǔ)償容量與系統(tǒng)基波電壓的平方成正比，因此在空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)補(bǔ)償情況。

    PTCR靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償單元是向電網(wǎng)提供在一定范圍內(nèi)可調(diào)的感性無(wú)功功率補(bǔ)償，用于克服LC回路可能引起的過(guò)補(bǔ)償情況。PTCR靜止動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償單元由三組反向并聯(lián)的高壓晶閘管閥，三組并聯(lián)電抗器和調(diào)節(jié)器三部分組成；系統(tǒng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)跟蹤負(fù)荷的工作狀態(tài)，發(fā)出與沖擊負(fù)荷相關(guān)的PTCR觸發(fā)脈沖；脈沖通過(guò)光電轉(zhuǎn)換及高壓光纜傳遞給各晶閘管閥；改變觸發(fā)角，可以改變主抗器的電流量，從而改變回路的感性無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)墓δ?，通過(guò)PTCR回路對(duì)無(wú)功功率的跟隨作用，使用戶流入電網(wǎng)的無(wú)功功率趨于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值；同時(shí)PTCR回路還可以通過(guò)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)不平衡負(fù)荷的不對(duì)稱功率分配，抑制電網(wǎng)的三相不平衡。

    進(jìn)線電抗器的主要作用是限制負(fù)荷相對(duì)無(wú)功功率波動(dòng)量，從而限制系統(tǒng)母線的電壓波動(dòng)和閃變。

三、主要組成部分的技術(shù)特點(diǎn) 

類別	名稱		特點(diǎn)
1	TCR閥及電子設(shè)備	TCR晶閘管閥	晶閘管疊裝壓接式、純水冷卻、內(nèi)取能、內(nèi)陰尼、空氣絕緣，BOD保護(hù)
			光電轉(zhuǎn)換，自動(dòng)完成各高電位電子單元循檢，高壓光纜傳遞信號(hào)。
		調(diào)節(jié)柜	采用基于DSP的全數(shù)字化控制，動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間小于10ms. 矢量運(yùn)算、邏輯判別、鎖頻、鎖相、線性化處理，有源濾波、數(shù)字觸發(fā)、運(yùn)算快，觸發(fā)精度≤1個(gè)電角度。
		觸發(fā)監(jiān)控拒	脈沖編碼，光發(fā)送，光接收，微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控TCR晶閘管運(yùn)行狀況。
		純水機(jī)	提供高純水作為TCR閥的冷卻介質(zhì)。（水一水型及水一風(fēng)型）
		高壓光纜	傳遞觸發(fā)和回答信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高低電壓之間的隔離，抗干擾能力好。
2	開關(guān)柜		SF6斷路器柜、PT柜、ZNO柜、CT及進(jìn)線柜等。
3	濾波電容器組		進(jìn)口全膜電容器、放電線圈、構(gòu)架等
4	TCR主電抗器、濾波電抗器		空心、干式、鋁線環(huán)氧固化型，線性度高，噪音小，動(dòng)熱穩(wěn)定性好，損耗小，絕緣強(qiáng)度高，散熱好。
5	程序控制及繼電保護(hù)		用PLC實(shí)現(xiàn)SVC程序投切及繼電保護(hù)，用工控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)SVC自動(dòng)化控制。

系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn):
動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間快，小于10ms，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)。
運(yùn)行可靠，保護(hù)措施齊全，維護(hù)量小。
控制靈活，調(diào)節(jié)方式多樣。
晶閘管疊裝壓接式，采用封閉純水冷卻系統(tǒng)，冷卻效率高，運(yùn)行可靠。
可以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量根本優(yōu)化。
裝置投運(yùn)后功率因數(shù)可達(dá)0.95以上，消除電壓波動(dòng)及閃變，三相平衡符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
四、設(shè)計(jì)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置所需資料
SVC要接入的電網(wǎng)系統(tǒng)圖、供電特征及相鄰電力用戶的負(fù)荷特征；
額定電壓、頻率及負(fù)荷容量 ；
供電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的短路容量及可能變化的范圍；
負(fù)荷無(wú)功功率的變化規(guī)律或相關(guān)資料 ；
諧波特征、分布、含量；
優(yōu)化目標(biāo)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，包括功率因數(shù)、電壓波動(dòng)與閃變、諧波含量；
與補(bǔ)償裝置相關(guān)的附加或特殊的要求 ； 使用環(huán)境條件。