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1、概述
隨著高新技術(shù)尤其是信息技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)、微處理器控制的用電設(shè)備和電力設(shè)備在系統(tǒng)中大量投入使用，但是電子設(shè)備對(duì)系統(tǒng)干擾比機(jī)電設(shè)備更加敏感，因此對(duì)供電質(zhì)量的要求也更高。一旦出現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題，輕則造成設(shè)備故障或停運(yùn)，重則造成整個(gè)系統(tǒng)的損壞，由此帶來(lái)的損失是難以估量的。
引起電能質(zhì)量惡化的主要原因是：一方面，大量為提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源和減小環(huán)境污染而采用的基于電力電子技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)備的推廣應(yīng)用。例如電氣化鐵路機(jī)車牽引式負(fù)荷，屬于整流負(fù)荷，是典型的諧波源;它采用工頻單相式交流供電，又是典型的負(fù)序源，同時(shí)又具有波動(dòng)性和不確定性，是典型的電壓波動(dòng)源和閃變?cè)础６医陙?lái)，用戶端大量非線性負(fù)荷的應(yīng)用正成為電能質(zhì)量惡化的另一重要因素，例如從低壓小容量家用電器到高壓大容量的工業(yè)交直流變換裝置中存在的各種靜止變流器，它是以開(kāi)關(guān)方式工作的，會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形的畸變。另一方面，大型電弧式設(shè)備，如電弧熔爐，弧焊設(shè)備等，也成為電網(wǎng)系統(tǒng)重要的沖擊源和諧波源。
傳統(tǒng)的靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及靜態(tài)無(wú)源濾波裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償無(wú)功、濾除諧波、提高功率因數(shù)的需求。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的推廣應(yīng)用為此提供了可行的途徑。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置可根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷情況實(shí)時(shí)在線投切L-C濾波器組，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速跟蹤補(bǔ)償系統(tǒng)基波無(wú)功，同時(shí)濾除諧波無(wú)功，為電力系統(tǒng)可靠的運(yùn)行提供了保障。
2、TCR型靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置
2.1特點(diǎn)
采用先進(jìn)的DSP數(shù)字技術(shù)運(yùn)行速度《10MS;控制精度為±0.1度;控制角α范圍：105°～165°;采用先進(jìn)的光電觸發(fā)技術(shù)(光纖通訊)，使高低壓電氣隔離，提高了抗干擾能力;高電位取能技術(shù)，使光纖通訊成為可能;BOD晶閘管保護(hù)技術(shù)，快速有效的保護(hù)晶閘管;高純水冷卻技術(shù)，使閥組得到快速的冷卻，確保晶閘管可靠的工作及效率，與風(fēng)冷技術(shù)相比大大降低運(yùn)行費(fèi)用;系統(tǒng)的兼容性好。
2.2功能
2.3工作原理
2.3。1原理說(shuō)明
(6)由于晶閘管閥及電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)很快，即實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)墓δ?
(7)通過(guò)調(diào)節(jié)器的檢測(cè)、運(yùn)算和調(diào)節(jié)作用，TCR使三相不平衡的有功負(fù)荷得以平衡，抑制電網(wǎng)的負(fù)序分量。
2.4TCR裝置配置性能及指標(biāo)
2.4。1TCR控制系統(tǒng)-調(diào)節(jié)器
技術(shù)指標(biāo)：
適用電壓等級(jí)為：6KV～35KV;
調(diào)節(jié)器本身響應(yīng)時(shí)間《10MS，跟蹤時(shí)間《15MS;
是一個(gè)可控的感性負(fù)載，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)可控硅閥的電角度控制，改變補(bǔ)償電抗器的電流大小，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹?/P>
形式：干式、空芯、鋁導(dǎo)線、雙線圈、環(huán)氧樹(shù)脂浸玻璃纖維繞包、防污絕緣子。
接線：三角型接線;
額定電壓：10KV;
環(huán)境溫度：40℃;
絕緣耐熱：F級(jí);
觸發(fā)角：105°～165°;
安裝方式：分相安裝;
使用條件：戶外;
環(huán)境溫度：40℃;
噪音水平：距電抗器中心2M處噪音不大于55DB。
3、應(yīng)用案例
某冷軋薄板廠10KVⅡ段母線負(fù)荷有平整機(jī)組、縱橫切機(jī)組、酸洗機(jī)組、脫脂、氫氧鉛、鍍錫機(jī)組等用電設(shè)備組成，其計(jì)算負(fù)荷容量為：P30=7029.9KW，Q30=7936.7KVAR，S30=10602.4KVA，自然功率因數(shù)COSφ=0.663
其中平整機(jī)組、縱橫切機(jī)組、酸洗機(jī)組為6脈動(dòng)相控負(fù)荷。有一定量的諧波電流發(fā)生。原10KVⅡ段母線已設(shè)置了五套濾波裝置(5次單調(diào)諧濾波器、7次單調(diào)諧濾波器、11次單調(diào)諧濾波器、13次單調(diào)諧濾波器、15次高通濾波器)，起到了無(wú)功補(bǔ)償兼濾波的作用。但還是存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：
10KVⅡ段母線在正常生產(chǎn)時(shí)，主要功率因數(shù)在0.41～0.71之間有較大的波動(dòng)，平均功率因數(shù)為0.625;當(dāng)投入5、7、11、13次濾波裝置時(shí)，其功率因數(shù)在0.92～0.85之間波動(dòng);平整機(jī)組的負(fù)荷占10KVⅡ段母線總負(fù)荷的40%左右，因此當(dāng)平整機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，如補(bǔ)償容量投入而不加調(diào)節(jié)時(shí)，則有2260KVAR的無(wú)功容量倒送入電網(wǎng)。COSφ=0.819;
即主要機(jī)組均停止工作時(shí)，補(bǔ)償容量投入而不加調(diào)節(jié)則有2976KVAR的無(wú)功容量倒送入電網(wǎng)。COSφ=0.658;
根據(jù)以上情況，對(duì)10KVⅡ段母線系統(tǒng)進(jìn)行了全面測(cè)試及分析，取得準(zhǔn)確詳細(xì)的原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，提出以下改造方案：
改造5、7次濾波回路，容量由原來(lái)的2×1.8MVAR+2×1.2MVAR，更改為1.8MVAR+1.2MVAR;設(shè)4次濾波回路，補(bǔ)償容量為1.2MVAR;增設(shè)8MVARTCR，動(dòng)態(tài)平衡無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。
應(yīng)用效果：平均功率因數(shù)提高到0.95;快速跟蹤負(fù)荷變化，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功，響應(yīng)時(shí)間小于20MS，提高電氣設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;抑制諧波，提高電能質(zhì)量，保證生產(chǎn)作業(yè)的安全、順利進(jìn)行;降低電網(wǎng)無(wú)功損耗，提高用電效率，經(jīng)濟(jì)效益顯著;免維護(hù)運(yùn)行。
4、結(jié)論
TCR型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置從根本上解決電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量問(wèn)題，其使用效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)增加了電力系統(tǒng)功率傳輸能力。在負(fù)荷處安裝SVC裝置進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償后，負(fù)荷向系統(tǒng)吸取的無(wú)功功率顯著減小，由系統(tǒng)供給負(fù)荷的總?cè)萘恳蚕鄳?yīng)減小，系統(tǒng)就可以把這些節(jié)余容量供電給其它新添負(fù)荷。因而在輸電線路結(jié)構(gòu)不變的情況下，提高了系統(tǒng)輸送容量。
(2)減小線路能量損耗。電力網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，電流通過(guò)電力網(wǎng)參數(shù)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生功率損耗和能量損耗，負(fù)荷的有功功率只能是由發(fā)電機(jī)供給，負(fù)荷的無(wú)功功率可以就地補(bǔ)償，因而網(wǎng)絡(luò)的線損就可大大降低。
(3)提高功率因數(shù)。為了獎(jiǎng)勵(lì)企業(yè)提高功率因數(shù)，電力部門對(duì)工業(yè)用電規(guī)定了依照月平均功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法，有獎(jiǎng)有懲。顯然，采有SVC裝置的企業(yè)可得到明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
(4)抑制諧波，消除危害。諧波產(chǎn)生的危害，大體上也有兩個(gè)方面其一是對(duì)通訊線路造成的感應(yīng)干擾;其二是對(duì)一般設(shè)備造成危害。諧波對(duì)設(shè)備造成的危害不容忽視的。
另外SVC裝置對(duì)系統(tǒng)振蕩的抑制和提高系統(tǒng)的瞬態(tài)穩(wěn)定性也有良好的作用。
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