簡介

（1）一般電力系統用戶負荷吸收有功功率PL和無功功率QL。

電源提供有功功率PS和無功功率QS（可能感性無功，也可能是容性無功），忽略變壓器和線路損耗，則有PS=PL，QS=QL。沒有無功吸收部分的電網存在以下幾個問題：

1）電網從遠端傳送無功；

2）負荷的無功沖擊影響本地電網和上級電網的供電質量。

因此，電力系統一般都要求對用電負荷進行必要的無功補償，以提高電力系統的帶載能力，凈化電網，提高電網電能質量。

（2）SVC型TSC裝置主要由ZRTSC部分和ZRHVC部分組成(另附圖紙)。

HVC回路采用真空接觸器自動投切電容器組，達到補償無功的目的；

TSC回路采用晶閘管閥組動態投切電容器組，對應負載波動比較大的負載，

能實現維持母線電壓不變或在一個事先設定的范圍。由于ZRTSC的動態響應速度非常快，響應時間40毫秒，即實現了無功功率的實時動態補償。

在10kV母線上裝一套采用TSC+HVC型的高壓動態無功補償成套設備（SVC）,能解決系統無功補償，同時抑制5次以上諧波，動態自動投切支路補償300KVar，接觸器投切容量450KVar，分兩個支路T300+450，可實現系統無功動態補償容量300-450-750kVar動態補償。能夠有效的對系統的無功量進行跟蹤補償，做到有級調節，穩定電壓。

方案整體規劃

在10kV母線上裝一套采用TSC+HVC型的高壓動態無功補償成套設備（SVC）,能同時解決系統無功補償，能夠有效的對系統的無功量進行跟蹤補償，做到動態調節，HVC采用接觸器投切，負載穩定時候HVC投入，負載波動大時候TSC頻繁投切，提高功率因數，穩定電壓。

TSC主控制單元

控制系統采用微電子全數字芯片控制系統，實時監測系統電能質量數據，并通過高速計算，動態精密響應補償系統需求的無功。應用優良的交流電波分析技術，能夠在強干擾、強諧波等惡劣環境下，保證參數設定的正確性及工作的穩定性。具有 RS485、232遠程通訊功能，液晶顯示屏，操作簡捷，處處為用戶考慮，功能完備：監測、控制、數據備份、查閱、數據的轉存并適用于常用處理軟件的分析和利用，可實時分析該補償裝置系統的電流、電壓、有功、無功；具有過壓，欠壓保護，過流保護，采樣電壓掉線保護，外部接入故障保護、本體故障保護、電壓越上下限報警等保護。

TSC晶閘管閥觸發控制器采用晶閘管端電壓過零觸發方式，專用于晶閘管閥開關電路的觸發控制，特別適合用于3—12KV系統 TSC投切電容器的無觸點開關，用于快速頻繁投切補償電容器。具有如下特點：

●在線測試閥組的靜態參數，監視閥組開通關斷的動態過程，保障多個晶閘管串聯的可靠性。

●閥組和控制單元之間通過光纖隔離通訊，電磁隔離觸發。

●電容電壓和電網電壓相等時閥組兩端電壓為零，閥組兩端零電壓觸發，負載電流過零時關斷。保障閥組導通和關斷時沒有沖擊電流。

●RS485串行通訊接口，MODBUS RTU通訊協議。可以廣泛地與各種工控軟件進行通訊。

●具備低壓模擬試驗調試方式，方便調試。

●中文顯示界面，液晶屏或觸摸屏。

2. 技術參數

2.1 輸入

工作電源：AC 185V～220V/50-60HZ/5A或者DC 200V～300V

通斷控制：光耦隔離，高電平DC12V觸發輸出，低電平不觸發。

2.2 輸出

觸發能力：每個支路80只晶閘管（40個正反并聯單元串聯）。

觸發電流：恒流觸發，每支晶閘管觸發電流分散性不大于10%。

輸出繼電器：3只繼電器輸出，觸點負荷 AC250V1A

2.3 響應特性

控制接通延遲時間：不大于10ms。

斷開延時：不大于10ms。

斷開后再次接通間隔：0.6s

2.4 隔離特性（觸發控制器與其它控制電路接口）

通斷控制：DC1500V

串行通訊：DC500V

2.5 絕緣（觸發控制器與高壓電路間）

取決于觸發脈沖穿心電纜的絕緣，當采用10KV電纜時觸發脈沖與被觸發

的晶閘管間：75KV.

2.6 高壓電路采樣

電流：低壓電流互感器AC100mA，測量負載電阻30Ω

電壓：電阻分壓，采樣電阻100Ω

溫度：PT100鉑電阻

2.7適應性

頻率：允許晶閘管開關工作在小于1kHZ以下的電路中。

抗干擾：配合合理布線后的抗干擾等級優于3級。

環境：相對濕度<85%

環境溫度：-25～60C°

2.8 冷卻方式

觸發控制器自然冷卻

2.9 顯示與設置：

顯示實時運行參數，包括各相電壓、電流、溫度。

顯示內部電路狀態和參數。

顯示報警與保護。

顯示參數校準，通訊參數設置，保護參數設置及復位。

2.10 保護與報警

過流：主電路電流超過此值報警并保護。狀態保持，手動復位。

過壓：主電路過壓。狀態保持，手動復位。

超溫：晶閘管散熱器超溫。狀態不保持，條件滿足自動解除。

欠壓：主電路欠壓。狀態不保持，條件滿足自動解除。

缺相：主電路缺相。狀態不保持，條件滿足自動解除。

故障：觸發控制器內部電路異常，狀態保持，不可復位。

不平衡：某相閥組導通或者關斷異常。狀態保持，手動復位。

繼電器1：發生過壓、故障、不平衡、過流時繼電器1閉合，保護狀態保持，必須在液晶面板人工清除才能解除保護狀態。

繼電器2：任何一項報警發生都引起繼電器2閉合。

繼電器3：允許投切繼電器，繼電器閉合允許電容器投入運行。

發生報警或者保護時，如果閥組在斷態則禁止觸發。如果閥組在通態則停止觸發。

TSC的組成及特點

4.1晶閘管閥組柜特點

1. 適合于軋機等無功快速頻繁變化的場合。

2. 適合于高諧波電網系統，閥組及觸發控制電路抗諧波能力強，可以用在電力濾波器裝置中投切電容器。

3. 內部主體絕緣框架結構采用不飽和聚酯玻璃纖維絕緣材料，化學性質穩定，機械強度高，抗應力能力強，絕緣能力強，阻燃。

4. 采用晶閘管，采用西門康晶閘管模塊。

5. 高精度過零檢測電路，過零檢測下限識別電壓不高于2V（10KV）。保障晶閘管開通沒有電流沖擊。

6. 高絕緣能力的脈沖變壓器隔離觸發。當以觸發脈沖延遲時間的一致性作為主要考慮因素時，變壓器隔離觸發輸出多路脈沖的一致性好于光電隔離觸發。因為電場和和磁場的變換是同時發生的，沒有絲毫的延遲。從這一點看，脈沖變壓器隔離有它原理上的優良性，利于把晶閘管串聯的分散性降到較低。

7. 恒流觸發，進一步降低晶閘管器件觸發參數分散性的影響，降低了對器件參數一致性要求，器件選擇容易，維修替換方便。

8. 閥組及一次電路與觸發控制電路間通過光纖傳遞信號，信息通過帶編碼校驗的通訊協議傳遞。

9. 人機屏獨立安裝在開關柜前面板，通過人機屏進行設置參數和查看運行狀態。人機屏根據需要可以選用帶鍵盤的液晶屏，也可以選用觸摸屏。

4.2晶閘管閥原理

晶閘管作為工頻交流無觸點開關的應用已經很普遍了，晶閘管的耐壓水平只有幾千伏，單只晶閘管組成的開關電路只能用于低壓系統里。在高壓系統里單只晶閘管元件的耐壓不能滿足要求，為此需要多只晶閘管元件串聯才能適應高壓系統的交流耐壓水平。由多只晶閘管元件及輔助部件串聯的電路常稱作晶閘管閥。晶閘管閥斷態時要求每只晶閘管承受相同的電壓，而且由斷態轉入通態和由通態轉為斷態的動態過程中，晶閘管步調一致地同時導通與關斷。顯然，靜態均壓和開通關斷的一致性控制技術是高壓晶閘管閥的技術關鍵。

4.3工作原理

晶閘管閥組兩端電壓過零導通，即電容電壓與系統電壓相等時觸發導通，過零觸發導通使電容平穩地接入電網，保證電容器投入操作無涌流、無操作過電壓、無燃弧。晶閘管電流過零時撤掉觸發脈沖，晶閘管零電流關斷，保證晶閘管兩端沒有過沖電壓。閥組導通與關斷響應速度快，不受電容器組殘壓影響，可以頻繁對電容器組操作。

4.4晶閘管閥柜構成

晶閘管閥組柜由以下幾部分構成。

1. 晶閘管閥單元：晶閘管元件及均壓輔助部件串聯組成的電路。晶閘管是閥組的關鍵元件，承受著系統電壓和導通時的電流。輔助部件由靜態和動態均壓電路組成，保證了每只晶閘管的斷態電壓均勻。

2. 散熱系統：分為自冷和風冷兩種冷卻方式。自冷方式靠柜體內空氣的自然對流帶走晶閘管散熱器的熱量。風冷方式時晶閘管及散熱器安裝在風道內，風道垂直安裝，風機在機柜外部頂端，空氣從柜體底部進入，通過風機引出。

3. 一次回路參數測量電路：測量電路由高壓反饋模塊和光纖通訊電路組成。高壓采集模塊采集晶閘管閥電壓、電流、溫度等參數，通過光纖與控制電路板連接，用通訊編碼的方式下傳到觸發控制電路。

4. 觸發電路：由晶閘管觸發控制器和脈沖變送器組成。

5. 控制：由以下幾部分，面板操作與顯示，人機界面，開關控制輸入輸出接口，操作邏輯電路。

高壓動態補償適用于10KV以下系統，適用于負載波動頻繁場所，額定容量100KVAR至3000KVAR；