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)備越來越多，它們的運行將產(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(tǒng)及相鄰用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

    SVC（Static Var Compensator）靜止型動態(tài)無功功率補償成套裝置，采用了傳統(tǒng)的LC無功功率補償與濾波技術(shù)與TCR型靜止動態(tài)無功補償技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)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(shù)的方案和產(chǎn)品廣泛適用于冶金工業(yè)的電弧爐、軋鋼機和電氣化鐵路及輸配電站的動態(tài)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(tǒng)，做三相不平衡調(diào)整。

二、工作原理

SVC的組成
    SVC靜止型動態(tài)無功功率補償成套裝置由數(shù)路LC單調(diào)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(lián)電抗器導通角來改變功率的靜止動態(tài)無功補償（PTCR）單元組成（如圖1）。根據(jù)負荷與系統(tǒng)的實際情況，也可以在系統(tǒng)的進線處串聯(lián)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(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；對于基波而言，LC回路又對電網(wǎng)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(wǎng)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(shè)計，一旦安裝完畢，是不能改變的；它的實際補償容量與系統(tǒng)基波電壓的平方成正比，因此在空負荷運行時就會出現(xiàn)嚴重過補償情況。

    PTCR靜止型動態(tài)無功補償單元是向電網(wǎng)提供在一定范圍內(nèi)可調(diào)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(tài)無功補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)器自動跟蹤負荷的工作狀態(tài)，發(fā)出與沖擊負荷相關(guān)的PTCR觸發(fā)脈沖；脈沖通過光電轉(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功功率，實現(xiàn)了動態(tài)補償?shù)墓δ?，通過PTCR回路對無功功率的跟隨作用，使用戶流入電網(wǎng)的無功功率趨于一個相對穩(wěn)定的數(shù)值；同時PTCR回路還可以通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)不平衡負荷的不對稱功率分配，抑制電網(wǎng)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(tǒng)母線的電壓波動和閃變。

三、主要組成部分的技術(shù)特點 

類別	名稱		特點
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
			光電轉(zhuǎn)換，自動完成各高電位電子單元循檢，高壓光纜傳遞信號。
		調(diào)節(jié)柜	采用基于DSP的全數(shù)字化控制，動態(tài)相應(yīng)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(shù)字觸發(fā)、運算快，觸發(fā)精度≤1個電角度。
		觸發(fā)監(jiān)控拒	脈沖編碼，光發(fā)送，光接收，微機實時監(jiān)控TCR晶閘管運行狀況。
		純水機	提供高純水作為TCR閥的冷卻介質(zhì)。（水一水型及水一風型）
		高壓光纜	傳遞觸發(fā)和回答信號，實現(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及進線柜等。
3	濾波電容器組		進口全膜電容器、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，動熱穩(wěn)定性好，損耗小，絕緣強度高，散熱好。
5	程序控制及繼電保護		用PLC實現(xiàn)SVC程序投切及繼電保護，用工控計算機實現(xiàn)SVC自動化控制。

系統(tǒng)技術(shù)特點:
動態(tài)相應(yīng)時間快，小于10ms，實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)。
運行可靠，保護措施齊全，維護量小。
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，運行可靠。
可以實現(xiàn)電能質(zhì)量根本優(yōu)化。
裝置投運后功率因數(shù)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(shè)計靜止無功補償裝置所需資料
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荷特征；
額定電壓、頻率及負荷容量 ；
供電網(wǎng)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(guī)律或相關(guān)資料 ；
諧波特征、分布、含量；
優(yōu)化目標及驗收標準，包括功率因數(shù)、電壓波動與閃變、諧波含量；
與補償裝置相關(guān)的附加或特殊的要求 ； 使用環(huán)境條件。