晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC
TCR型SVC简介(较全面)
TCR型SVC简介（较全面）随着国民经济的发展和现代化技术的进步，电力网负荷急剧增大，对电网无功功率的要求与日俱增。
特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。
因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。
1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.集肤效应，绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6、测量计量不准确7.对通信和电子设备产生干扰。
2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。
晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。
它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。
TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。
安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。
TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。
由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。
并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。
3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。
图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。
电力电子
1、什么是SVC
答：SVC，静止型动态无功补偿装置（Static Var Compensator）是一种可以控制的无功功率补偿装置。
2、什么是TCR型SVC
答：TCR型SVC指的是SVC的动态调节部分为晶闸管控制电抗器（简称TCR）
3、 TCR型SVC主要由哪几个部分组成
答：主要由以下部分组成：
（1）TCR（晶闸管控制电抗器），其中包括：相控电抗器、晶闸管阀组等
（2）FC（固定电容器组或称为滤波器组）其中包括滤波电抗器、滤波电容器组及其保护的一次设备等。
（3）控制系统、触发系统、保护系统等
4、目前技术最成熟、应用最广泛的SVC型式是哪种型式
答：TCR型SVC，我公司及ABB、西门子公司目前生产的SVC均为TCR型SVC。
5、 TCR型SVC装置能够改善哪些电能质量指标？
答：（1）滤除供电系统中的谐波，减少谐波危害。
（2）稳定供电系统电压，减小电压波动
（3）抑制某些负荷工作时产生的电压闪变和三相不平衡
（4）提高供电系统的功率因数，降低损耗，减少无功罚款，提高设备使用效率，为用户节约生产成本。
6、 TCR型SVC以何种方式接入供电系统？
答：6～35kV系统可以采用与负荷并联，直挂式接入系统。
7、 TCR型SVC可以应用在哪些行业？
答：目前已经广泛应用在冶金、煤炭、电气化铁路、矿山、电力等行业。
TCR式SVC与MCR式SVC的区别与比较
二、
1.
TCR式SVC主要有TCR+FC或TCR+TSC两种结构型式，此类SVC包括与负荷并联的电抗器或电容器或二者的组合，具有可调/可控部分。电容器通常包括与谐波滤波器电路结合成为一体的固定的或机械投切的电容器，或在需要对电容器进行高速或非常频繁投切时所采用的晶闸管投切的电容器（TSC）等型式。SVC装置无功输出呈连续变化，静态和动态地使电压保持在一定范围内，提高系统的稳定性。
（3）可控硅投切电容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC）
TSC型补偿器由一组并联的电容器组成，每一台电容器都与双向晶闸管串联。这里的晶闸管仅起开关的作用，以替代常规电容器所配置的机械式开关。在运行时，根据需要补偿电流的大小，决定投入电容的组数。由于电容式是按组投切的，所以会在电网中产生冲击电流。为了实现无功电流尽可能的平滑调节，有两种解决办法：首先可以增加电容的组数，组数越多，级差就越小，但这必然会增加运行成本，如何协调二者的关系，是电网公司应该考虑的问题；其次就是要把握电容器的投切时间。研究表明，最佳的投切时间是晶闸管两端电压为零的时刻，也就是电容器两端电压等于电源电压的时刻。所以TSC一般都是采取过零投切的。
（1）维持系统电压基本不变，抑制电压闪变；
（2）提高供电系统及负载的功率因数，减小功率损耗；
（3）提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率震荡；
可控硅控制电抗器(TCR)型SVC原理及应用
随 着 国 民 经 济 的发 展 和 现 代 化 技 术 的 进 步 ， 力 网 负 电 荷 急 剧增 加 ， 电 网 感 性 无 功要 求 也 与 日惧 增 。 别 是 可 逆 对 特
式大型轧钢机 、 钢电弧炉等冲击 负荷、 炼 非线性 负荷容量 的
不 断 增 加 ， 上 普 遍 应 用 的 电力 电 子 和 微 电 技 术 ， 得 电 力 加 使
２Ｉ ． 系统 组 成
ＴＣ 型 Ｓ Ｒ ＶＣ系 统 的 组 成 如 图 Ｉ 示 ， 般 由 Ｔ Ｒ、 所 一 Ｃ 滤
波器 （ Ｃ） Ｆ 及控制系统组成 。 通过控制与电抗器 串联 的 ２个
反并 联 晶 闸 管 的导 通 角 ， 可 以 向系 统 输 送 感 性 无 功 电流 ， 既 又 可 以 向 系 统 输送 容性 无 功 电 流 。 补 偿 器 响 应 时 间快 （ 该 小 于 半 周 波 ）灵 活性 大 ， 且 可 以 连 续 调 节 无 功 输 出 ， 点 是 ， 而 缺 产 生 谐 波 ， 加 上 滤 波 装 置 则 可 以 克 服 。 因 此 ， 电 路 又 称 但 该
～
２ 一 ０
维普资讯
冶金设备管理与维修
传输到脉冲放大单元 ， 经放大后触发 晶闸管 ， 到所 补偿 的 得（ ４ ０ ６４ 总第 １ ４ ２ 期）
粗轧机 最大无功 冲击 为 １ ２ｋ ａ ，ｋ 母线最 小短路容 ５１０ ｖ ｒ ６Ｖ
为 Ｔ Ｒ＋Ｆ 型 电路 。 Ｃ Ｃ 图 ２ Ｔ Ｒ型单相原理 Ｃ 图 ３ 电源电压和 Ｔ Ｒ的电流波形 Ｃ
Ｔｈ ２
２ ３ 恒 无 功 控 制 原理 ．
控 制 系 统 的基 本 组 成 如 图 ４所 示 。 Ｓ Ｃ 连 接 到 系 统 Ｖ
中， 电容器提供 固 定容性 无功功率 Ｑ ， ｃ通过具 有完好 线性 特征 的补偿 电抗 器 的电流决定 了从补偿 电抗 器输出的感性 无功值 Ｑ Ｃ ， ＴＲ 感性无 功 与容性 无功 相抵 消， 要 Ｑ （ 只 系统 ）
无功补偿SVG,SVC,MCR,TCR,TSC的区别
无功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC区别TSC TCR型SVC MCR型SVC SVG吸收无功分级连续连续连续响应时间20ms 20ms100ms 10ms运行范围容性感性到容性感性到容性感性到容性谐波受系统谐波影响大，自身不产生谐波受系统谐波影响大，自身产生大量谐波受系统谐波影响大，自身产生较大量谐波受系统谐波影响小，可抑制系统谐波受系统阻抗影响大大大无损耗小大较大小分相调节能力有限可以不可可以噪声较小较小小体积（同等容量）大大较大小TSC：晶闸管投切电容器，采用无源器件（电容器）进行无功补偿，分级补偿，不能实现连续可调。
TCR：晶闸管控制电抗器。
MCR:磁控电抗器，与TCR类似，需要和电容柜配合实现动态无功补偿，可实现连续可调。
SVC：静止无功补偿装置，采用无源器件进行无功补偿的技术总称，包括：TSC、TCR等，“静止”是与同步调相机对应，一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC"。
SVG：静止无功发生器，采用电能变换技术实现的无功补偿。
SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流，补偿负载无功电流。
而其它均为无源方式，依靠无源器件自身属性进行无功补偿。
静止无功补偿器(SVC) 与静止无功发生器(SVG)有什么异同?静止无功补偿器(SVC)该装置产生无功和滤除谐波是靠其电容和电抗本身的性质产生的。
静止无功发生器(SVG)该装置产生无功和滤除谐波是靠其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。
相关知识静止无功补偿器又称SVC，传统无功补偿用断路器或接触器投切电容，SCV用可控硅等电子开关，没有机械运动部分，所以较静态无功补偿装置。
通常的SVC组成部分为1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性无功，将电网补偿到容性状态。
2.固定电抗器3.可控硅电子开关可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性无功输出来抵消补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数。
无功补偿SVG和SVC的区别
无功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC 区别TSC：晶闸管投切电容器，采用无源器件（电容器）进行无功补偿，分级补偿，不能实现连续可调。
TCR：晶闸管控制电抗器。
MCR:磁控电抗器，与TCR类似，需要和电容柜配合实现动态无功补偿，可实现连续可调。
SVC：静止无功补偿装置，采用无源器件进行无功补偿的技术总称，包括：TSC、TCR等，“静止”是与同步调相机对应，一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC"。
SVG：静止无功发生器，采用电能变换技术实现的无功补偿。
SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流，补偿负载无功电流。
而其它均为无源方式，依靠无源器件自身属性进行无功补偿。
SVG与两种类型SVC动态无功补偿装置比较表静止无功补偿器(SVC)与静止无功发生器(SVG)有什么异同？静止无功补偿器(SVC)该装宜产生无功和濾除谐波是靠其电容和电抗木身的性质产生的。
静止无功发生器(SVG)该装置产生无功和滤除谐波是発其内部电子开关频繁动作产生无功电流和与谐波电流相反的电流。
相关知识静止无功补偿湍又称SVC.传统无功补偿用断路器或接触器投切电容，SCV用可控硅等电子开关.没有机械运动部分.所以较静态无功补偿装迓。
通常的SVC组成部分为1 •固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路该部分适、”1选择电抗器和电容器容虽.可滤除电网谐波.并补偿容性无功.将电网补偿到容性状态。
2•固定电抗器3.可控硅电子开关可控硅用來调节电抗器导通角.改变感性无功输出來抵消补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较商功率因数。
动态无功补偿技术应用在电力系统中，如果无功储备不足将会导致电网电压水平降低，冲击性的无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动，恶化电网的供电质量。
对于给立的有功分布，要想使无功潮流最小以减少系统的损耗，就要求对无功功率的流向与转移进行很好的控制。
随着电网的不断发展，对无功功率进行控制与补偿的重要性与曰俱增：①输电网络对运行效率的要求日益提高，为了有效利用输变电容疑，应对无功进行就地补偿：②电源（尤英水电）远离负荷中心，远距离的输电需要灵活调控无功以支撑解决稳泄性及电压控制问题：③配电网中存在大量的电感性负载，在运行中消耗大量无功，使得配电系统损耗大大增加：④直流输电系统要求在换流器的交流侧进行无功控制:⑤用户对于供电电能质量的要求日益提高。
tcr型svc原理
tcr型svc原理
tcr型SVC原理：提高电力系统稳定性的关键
静止补偿器（Static Var Compensator，SVC）是一种通过补偿无功功率来提高
电力系统稳定性的装置。
其中一种常见的SVC类型是基于Thyristor Controlled Reactor（TCR）的SVC。
TCR型SVC是一种非线性的无功补偿装置，它通过调节并控制静止无功补偿
电流，来实现电力系统的稳定性改善。
TCR通常由一个或多个可控的电感线圈和
和一个增加电感的负载电路组成，以接收并消耗电网中的无功功率。
TCR型SVC的工作原理是通过改变控制电感线圈中的电流，调节电感线圈的
等效电感值。
当电感线圈的电流增加时，电感值也随之增加。
通过这种方式，无功功率可以被吸收或释放，以补偿电力系统中产生的无功功率。
TCR型SVC具有快速响应的优势。
当电力系统发生扰动时，TCR型SVC能够
在毫秒级的时间范围内调节无功功率，从而有效地控制电力系统的电压和电流波形。
这对于保持电力系统的稳定性和改善电压质量至关重要，尤其是在发生突发负载变化或故障时。
此外，TCR型SVC还可以提供无功功率平衡，通过调节负荷侧电网上的无功
功率流动来减轻电网的压力。
它可以在快速响应的同时提供平滑的无功功率调节，以确保电网的稳定运行。
总结而言，TCR型SVC是一种基于可控电感线圈的装置，通过调节和控制无
功补偿电流，实现电力系统的稳定性改善。
其快速响应和能够提供平滑的无功功率调节的特点，使其在电力系统中起着至关重要的作用。
TCR型SVC
TCR型SVC静止无功补偿器（SVC）是一种典型的柔性交流输电装置（Flexble AC Transmission System, FACTS），主要应用于配电工业领域改善电能质量和输电网增加输送能力及提高电力系统稳定水平。
装置原理SVC装置根据控制策略，检测有关电量和设定量的大小来改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，能快速连续改变装置的电感电流，从而获得平滑调节的无功功率。
本公司SVC采用了国际主流先进技术，品质优良、运行可靠，可以按无功电压或无功功率调节，可手动、自动转换，也可分相或自适应调整，并有存储、显示、处理故障等功能。
SVC一般由并联的感性和容性两大回路构成，其中至少一个回路为动态回路，能根据补偿要求快速变化其无功功率；通常采用晶闸管控制电抗器（TCR）或（和）晶闸管投切电容器（TSC），容性回路采用固定电容器组或滤波器组（FC），如图1所示。
TSC是分级投切的，不像TCR由相角控制，恰当的配合TSC和TCR 可以连续控制无功输出。
图1 (a)TCR (b)TSC (c)TSR (d)TCR/TSC (e)TCT晶闸管控制SVC的结构型式SVC对无功的连续调节能力是通过TCR支路来完成的。
TCR型无功补偿装置的主回路构成见图2，TCR型的SVC装置主要由滤波(电容)支路和TCR支路组成。
其中TCR支路具备动态连续无功调节能力，但由其固有特性决定其无功输出只能为感性。
与其并联的滤波支路提供基础容性无功，使TCR型SVC可具备从容性到感性区间的无功调节能力，TCR外特性见图3。
滤波器组同时还可滤除TCR自身产生的及系统其他负荷产生的谐波。
图2 TCR型SVC主接线原理图图3 TCR型SVC V-I 特性TCR支路往往采用三角形接法，被控的相控电抗器一般分裂为两个，分别接于晶闸管阀组两侧，以减小流过晶闸管阀组的短路电流。
一般用触发角α(亦称之为点火角)来表示晶闸管的触发瞬间，即从电压过零点到触发点的电角度。
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t QR+QC t t
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t
t QL QN=QR+QC+QL
t
晶闸管控制电抗器(TCR)原理 晶闸管控制电抗器(TCR)原理 (TCR)
TCR单相接线图 TCR单相接线图
TCR系统接线图 TCR系统接线图
晶闸管控制电抗器(TCR)工作原理
通过控制晶闸管的触发角α， 改变晶闸管的导通角δ
得到不同的电流(图中红色波形) 蓝色波形为其基波分量
SVC补偿原理图 SVC补偿原理图
SVC控制原理 SVC控制原理
TCR提供的无功功率 提供的无功功率； FC提供的无功功率 提供的无功功率； QR —由TCR提供的无功功率； QC—由FC提供的无功功率； 负荷需要的无功功率； QL—负荷需要的无功功率； 由母线提供的无功功率； QN—由母线提供的无功功率； 当无功为正是表示感性无功，为负时表示容性无功。 当无功为正是表示感性无功，为负时表示容性无功。
控制TCR发出不同的无功功率， 达到维持电网总的无功功率 稳定的目的。
SVC动态回路(TCR)工作过程 SVC动态回路(TCR)工作过程 动态回路(TCR)
发出控制信号及触发脉冲
改变回路导纳， 改变回路导纳，从而 改变感性无功
控制系统 晶闸管阀组
TCR电抗器 TCR电抗器
SVC组成 SVC组成
滤波器(FC)
提供固定容性无功，滤除谐波电流
晶闸管控制 电抗器(TCR)
提供大小可调的感性无功
全数字控制 全数字控制 系统 系统
控制TCR发出感性无功大小
静止型动态无功补偿器（SVC） 静止型动态无功补偿器（SVC）的构成
阀组室 相控电抗器 滤波电抗器 滤波电容器
差流互感器
现场平面图
SVC优点 SVC优点
SVC是TCR与FC的结合,因此兼具二者的优点,二者的结合又 使彼此的缺陷得到弥补，形成了最理想的电能治理设备
为供电系统提供连续的无功功率，恒定的功率因数，无“过补”,“欠补”现 象
消除谐波，减少谐波电流对电网及设备的损害 响应速度快,可抑制电压波动及闪变，稳定电压 消除电压三相不平衡度 治理负序电流
荣信SVC优势 荣信SVC优势 SVC
运行时间最长 业绩分布最广 装机容量最大 在线运行率最高 为国内第一家将热管技术应用到SVC设备上的公司, 我们有大量的热管使用经验,并已经申请相关专利,对 SVC冷却技术的发展起到了巨大的推动作用
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