一、概述
在冶金、化工、鐵道及城市供電系統中，大容量非線性沖擊性用電設備越來越多，它們的運行將產生大量諧波電流饋入電網，引起供電系統電壓波形畸變；同時伴隨的大量無功功率沖擊，導致供電母線電壓波動和閃變；有的甚至可能引起三相不平衡，對供電系統及相鄰用電設備產生不良影響。
SVC（Static Var Compensator）靜止型動態無功功率補償成套裝置，采用了傳統的LC無功功率補償與濾波技術與TCR型靜止動態無功補償技術相結合的技術方案，既解決了高次諧波問題和無功功率補償問題，又解決了無功功率波動導致的供電電壓波動、閃變和三相線路不平衡問題。該技術的方案和產品廣泛適用于冶金工業的電弧爐、軋鋼機和電氣化鐵路及輸配電站的動態無功功率補償和諧波治理，限制電壓波動和閃變，也適用于分相運行的電力系統，做三相不平衡調整。
二、工作原理
SVC的組成
SVC靜止型動態無功功率補償成套裝置由數路LC單調諧無功功率補償及濾波回路和一組三相由高壓晶閘管閥控制并聯電抗器導通角來改變功率的靜止動態無功補償（PTCR）單元組成（如圖1）。根據負荷與系統的實際情況，也可以在系統的進線處串聯一組進線電抗器以限制電壓波動和閃變（如圖2）。
工作原理
LC調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；對于基波而言，LC回路又對電網提供了一定容量的容性無功，起到了無功功率補償作用；LC回路對電網提供的容性無功功率一般按照負荷最大沖擊時所需要的補償容量設計，一旦安裝完畢，是不能改變的；它的實際補償容量與系統基波電壓的平方成正比，因此在空負荷運行時就會出現嚴重過補償情況。
PTCR靜止型動態無功補償單元是向電網提供在一定范圍內可調的感性無功功率補償，用于克服LC回路可能引起的過補償情況。PTCR靜止動態無功補償單元由三組反向并聯的高壓晶閘管閥，三組并聯電抗器和調節器三部分組成；系統調節器自動跟蹤負荷的工作狀態，發出與沖擊負荷相關的PTCR觸發脈沖；脈沖通過光電轉換及高壓光纜傳遞給各晶閘管閥；改變觸發角，可以改變主抗器的電流量，從而改變回路的感性無功功率，實現了動態補償的功能，通過PTCR回路對無功功率的跟隨作用，使用戶流入電網的無功功率趨于一個相對穩定的數值；同時PTCR回路還可以通過調節器調節不平衡負荷的不對稱功率分配，抑制電網的三相不平衡。
進線電抗器的主要作用是限制負荷相對無功功率波動量，從而限制系統母線的電壓波動和閃變。
三、主要組成部分的技術特點
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類別
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名稱
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特點
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1
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TCR閥及電子設備
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TCR晶閘管閥
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晶閘管疊裝壓接式、純水冷卻、內取能、內陰尼、空氣絕緣，BOD保護
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光電轉換，自動完成各高電位電子單元循檢，高壓光纜傳遞信號。
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調節柜
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采用基于DSP的全數字化控制，動態相應時間小于10ms.
矢量運算、邏輯判別、鎖頻、鎖相、線性化處理，有源濾波、數字觸發、運算快，觸發精度≤1個電角度。
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觸發監控拒
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脈沖編碼，光發送，光接收，微機實時監控TCR晶閘管運行狀況。
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純水機
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提供高純水作為TCR閥的冷卻介質。（水一水型及水一風型）
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高壓光纜
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傳遞觸發和回答信號，實現高低電壓之間的隔離，抗干擾能力好。
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2
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開關柜
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SF6斷路器柜、PT柜、ZNO柜、CT及進線柜等。
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3
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濾波電容器組
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進口全膜電容器、放電線圈、構架等
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4
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TCR主電抗器、濾波電抗器
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空心、干式、鋁線環氧固化型，線性度高，噪音小，動熱穩定性好，損耗小，絕緣強度高，散熱好。
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5
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程序控制及繼電保護
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用PLC實現SVC程序投切及繼電保護，用工控計算機實現SVC自動化控制。
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系統技術特點:
動態相應時間快，小于10ms，實現平滑調節。
運行可靠，保護措施齊全，維護量小。
控制靈活，調節方式多樣。
晶閘管疊裝壓接式，采用封閉純水冷卻系統，冷卻效率高，運行可靠。
可以實現電能質量根本優化。
裝置投運后功率因數可達0.95以上，消除電壓波動及閃變，三相平衡符合國際標準。
四、設計靜止無功補償裝置所需資料
SVC要接入的電網系統圖、供電特征及相鄰電力用戶的負荷特征；
額定電壓、頻率及負荷容量 ；
供電網公共連接點的短路容量及可能變化的范圍；
負荷無功功率的變化規律或相關資料 ；
諧波特征、分布、含量；
優化目標及驗收標準，包括功率因數、電壓波動與閃變、諧波含量；
與補償裝置相關的附加或特殊的要求 ； 使用環境條件。
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