1、概述

　　随着高新技术尤其是信息技术的飞速发展，基于计算机、微处理器控制的用电设备和电力设备在系统中大量投入使用，但是电子设备对系统干扰比机电设备更加敏感，因此对供电质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障或停运，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。

　　引起电能质量恶化的主要原因是：一方面，大量为提高生产效率、节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备的推广应用。例如电气化铁路机车牵引式负荷，属于整流负荷，是典型的谐波源;它采用工频单相式交流供电，又是典型的负序源，同时又具有波动性和不确定性，是典型的电压波动源和闪变源。而且近年来，用户端大量非线性负荷的应用正成为电能质量恶化的另一重要因素，例如从低压小容量家用电器到高压大容量的工业交直流变换装置中存在的各种静止变流器，它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形的畸变。另一方面，大型电弧式设备，如电弧熔炉，弧焊设备等，也成为电网系统重要的冲击源和谐波源。

　　传统的静态无功补偿及静态无源滤波装置无法实现补偿无功、滤除谐波、提高功率因数的需求。动态无功补偿技术的推广应用为此提供了可行的途径。动态无功补偿装置可根据系统的负荷情况实时在线投切L-C滤波器组，实现实时快速跟踪补偿系统基波无功，同时滤除谐波无功，为电力系统可靠的运行提供了保障。

　　2、TCR型静止型动态无功功率补偿装置

　　2.1特点

　　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°;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;高电位取能技术，使光纤通讯成为可能;BOD晶闸管保护技术，快速有效的保护晶闸管;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;系统的兼容性好。

　　2.2功能

　　2.3工作原理

　　2.3。1原理说明

　　(6)由于晶闸管阀及电子设备的动态响应很快，即实现了动态补偿的功能;

　　(7)通过调节器的检测、运算和调节作用，TCR使三相不平衡的有功负荷得以平衡，抑制电网的负序分量。

　　2.4TCR装置配置性能及指标

　　2.4。1TCR控制系统-调节器

　　技术指标：

　　适用电压等级为：6KV～35KV;

　　调节器本身响应时间《10MS，跟踪时间《15MS;

　　是一个可控的感性负载，通过控制系统对可控硅阀的电角度控制，改变补偿电抗器的电流大小，从而达到动态无功补偿的目的。

　　形式：干式、空芯、铝导线、双线圈、环氧树脂浸玻璃纤维绕包、防污绝缘子。

　　接线：三角型接线;

　　额定电压：10KV;

　　环境温度：40℃;

　　绝缘耐热：F级;

　　触发角：105°～165°;

　　安装方式：分相安装;

　　使用条件：户外;

　　环境温度：40℃;

　　噪音水平：距电抗器中心2M处噪音不大于55DB。

　　3、应用案例

　　某冷轧薄板厂10KVⅡ段母线负荷有平整机组、纵横切机组、酸洗机组、脱脂、氢氧铅、镀锡机组等用电设备组成，其计算负荷容量为：P30=7029.9KW，Q30=7936.7KVAR，S30=10602.4KVA，自然功率因数COSφ=0.663

　　其中平整机组、纵横切机组、酸洗机组为6脉动相控负荷。有一定量的谐波电流发生。原10KVⅡ段母线已设置了五套滤波装置(5次单调谐滤波器、7次单调谐滤波器、11次单调谐滤波器、13次单调谐滤波器、15次高通滤波器)，起到了无功补偿兼滤波的作用。但还是存在以下几点问题：

　　10KVⅡ段母线在正常生产时，主要功率因数在0.41～0.71之间有较大的波动，平均功率因数为0.625;当投入5、7、11、13次滤波装置时，其功率因数在0.92～0.85之间波动;平整机组的负荷占10KVⅡ段母线总负荷的40%左右，因此当平整机组停止运行时，如补偿容量投入而不加调节时，则有2260KVAR的无功容量倒送入电网。COSφ=0.819;

　　即主要机组均停止工作时，补偿容量投入而不加调节则有2976KVAR的无功容量倒送入电网。COSφ=0.658;

　　根据以上情况，对10KVⅡ段母线系统进行了全面测试及分析，取得准确详细的原始数据，并根据测试数据，提出以下改造方案：

　　改造5、7次滤波回路，容量由原来的2×1.8MVAR+2×1.2MVAR，更改为1.8MVAR+1.2MVAR;设4次滤波回路，补偿容量为1.2MVAR;增设8MVARTCR，动态平衡无功功率，提高功率因数。

　　应用效果：平均功率因数提高到0.95;快速跟踪负荷变化，动态补偿系统无功，响应时间小于20MS，提高电气设备及系统稳定性，延长设备使用寿命;抑制谐波，提高电能质量，保证生产作业的安全、顺利进行;降低电网无功损耗，提高用电效率，经济效益显著;免维护运行。

　　4、结论

　　TCR型动态无功补偿装置从根本上解决电力系统的电能质量问题，其使用效益主要体现在以下几个方面：

　　(1)增加了电力系统功率传输能力。在负荷处安装SVC装置进行无功补偿后，负荷向系统吸取的无功功率显著减小，由系统供给负荷的总容量也相应减小，系统就可以把这些节余容量供电给其它新添负荷。因而在输电线路结构不变的情况下，提高了系统输送容量。

　　(2)减小线路能量损耗。电力网运行时，电流通过电力网参数时，就会产生功率损耗和能量损耗，负荷的有功功率只能是由发电机供给，负荷的无功功率可以就地补偿，因而网络的线损就可大大降低。

　　(3)提高功率因数。为了奖励企业提高功率因数，电力部门对工业用电规定了依照月平均功率因数调整电费办法，有奖有惩。显然，采有SVC装置的企业可得到明显的经济效益。

　　(4)抑制谐波，消除危害。谐波产生的危害，大体上也有两个方面其一是对通讯线路造成的感应干扰;其二是对一般设备造成危害。谐波对设备造成的危害不容忽视的。

　　另外SVC装置对系统振荡的抑制和提高系统的瞬态稳定性也有良好的作用。