高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SCV)
动态无功补偿装置在煤矿推广应用
浅谈动态无功补偿装置在煤矿的推广与应用摘要：本文详细介绍了tcr型高压静止型动态无功补偿装置(svc)在清水营煤矿110kv变电站应用中的设计方案、该装置的基本性能以及该装置的应用情况，实践证明该装置稳定可靠，在煤矿大规模推广应用有着非常广阔的前景。
关键词：煤矿变电站无功补偿鸳鸯湖矿区清水营煤矿是一座现代化特大型矿井，建设产能规模为1000万吨，年。
由于清水营煤矿选用了大量的变频控制及直流拖动系统，其产生的谐波电流不可避免的对电源质量造成污染，为消除诸多大功率变频、直流设备产生的谐波及无功冲击，减少无功能耗，清水营煤矿在110kv变电站装备了10kvtcr型高压静止型动态无功补偿装置(svc)，在10kv高压侧集中进行无功补偿。
通过两年的运行证明了该装置稳定可靠，在煤矿大规模推广应用有着非常广阔的前景。
1、设计方案设计参数：清水营煤矿(含选煤厂)电力总负荷：总有功功率：42860kw，总无功功率：33967.73 kvar功率因数：0.95，无功补偿总容量为2×10000kvar补偿后无功功率：13967.7kvar，视在功率：45078.6kva全矿年耗电量：180012000kwh，吨煤电耗：18.0度／吨。
通过计算，清水营煤矿110kv变电站设计安装了三台sfz10-m-31500/110±8×1.25％/10.5主变压器，容量为31500kva，进线电压110kv，二次侧输出电压10.5kv。
一次侧两回进线接线方式为双母线分段式，二次侧三回进线接线方式为单母线分三段接线。
两套10kv静止型动态无功补偿装置(svc)分别挂接在10kvⅰ、ⅲ段母线上，每套svc装置的tcr部分有效补偿容量为10.5mva，fc部分设置3次、5次、7次共三组单调谐串联谐振滤波器，每套svc装置占用4台出线柜2、装备tcr+fc型svc装置的目的装备svc装置主要实现3个目的：(1)抑制电压波动，减少电压波动冲击，确保用电安全。
动态无功补偿
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
电力系统中有非线性负载时，即使电 源都以工频50HZ供电，当工频电压或 源都以工频50HZ供电，当工频电压或 电流作用于非线性负载时，就会产生 不同于工频的其它频率的正弦电压或 电流，这些不同于工频频率的正弦电 压或电流，用富氏级数展开，就是人 们称的电力谐波。
动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
1、功率、功率因数 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗（感 抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的 电功率并不完全做功。因为，其中有一部分电功 率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电网， 因此，凡实际为电器(电阻性质) 因此，凡实际为电器(电阻性质)所吸收的电功率叫 有功功率。电感和电容所储的电能仍能回输到电 网，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交 换而不消耗，称为无功功率。
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
产生谐波的设备类型 所有的非线性负荷，都能产生谐 波电流。产生谐波的设备类型有：开 关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流 关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流 器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、 器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、 磁性铁芯设备（变压器、电机等）及 家用电器（如电视机）等。
动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
当电网电压为正弦波形，并且电压和电 流同相位时，电阻性电气设备从电网吸收 的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P 的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P ＝U×I 电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场， 这部分能量不能转化为有功功率，因此称 之为无功率Q 之为无功率Q。此时电流滞后电压一个角度 φ。 在选择变配电设备时应按视在功率S 在选择变配电设备时应按视在功率S，即 有功功率和无功功率的几何和：S 有功功率和无功功率的几何和：S＝√ P2 +
SVC高压静止型动态无功补偿系统在冷轧厂的运用
SVC高压静止型动态无功补偿系统在冷轧厂的运用【摘要】我厂22KV供电系统装机容量18900KW，补偿容量25Mvar，SVC 装置一套，包括：3次、5次、7次、11次、13次滤波和TCR型静止型动态无功补偿装置，其中5次、7次、11次、13次滤波装置为日本利旧设备，也是静态滤波补偿系统；3次滤波和TCR型静止型动态无功补偿装置是由鞍山荣信电力电子股份有限公司设计调试的。
【关键词】SVC控制系统；无功补偿；技术特点1.TCR型SVC工作原理SVC如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功QC，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相抵消，只要能做到系统无功QN = QV（系统所需）- QC + QTCR = 常数（或0），则能实现电网功率因数=常数，电压不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角，得到所需的流过补偿电抗器的电流晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能，采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值（可能是0）进行比较，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需电流。
SVC单线系统图和SVC工作原理图见下图所示。
SVC单线系统图SVC工作原理图2.冷轧厂22KV供电系统特点2.1负载分布我厂共5架轧机，1-4#轧机每架由两台1800KW直流电机串联驱动，5#轧机由三台1500KW直流电机并联驱动；11台电机18900KW由三台整流变压器TR1、TR2、TR3提供电源，TR1、TR2整流变每一台分别有两组绕组按照三角形和星型不同的接法组成，两组绕组高压侧均为22KV，由两面22KV高压柜分别授电，停一绕组另一绕组仍可正常工作，两组绕组低压侧均为1250V，同样分别进入两个传动柜中；TR3整流变是单绕组变压器，高压侧22KV，低压侧750V。
22KV 系统一次接线如下图：2.2负载特点冷轧机的特点就是轧制力大、电流大，同时冲击电流也很大。
SC高压动态无功功率补偿装置
TSC高压动态无功功率补偿装置TK牌高压TSC是一种动态跟踪的新型电容补偿装置,产品采用全数字智能控制系统,国外进口的高电压、大功率晶闸管串连组成高压交流无触点开关,实现电容器组的快速投切，响应时间小于20ms。
产品借鉴国外先进技术，解决了传统补偿装置控制开关易受冲击、使用寿命短、相应速度慢等缺点，设备运行安全可靠，效果好，各项性能指标达到国内先进水平。
高压TSC动态无功功率补偿装置广泛应用于高压交直流输变电系统和冶金、煤炭、港口门机、电气化铁路、重型机械制造等工业、交通冲击性负荷配电网中。
其主要作用就是对冲击性负荷、时变负荷能够实时监测、动态补偿，实现功率因数补偿至0.9以上，稳定系统电压，减少供电系统的网络损耗，提高电能质量等显著特点，可以给用户带来巨大的经济效益和社会效益。
高压TSC的应用领域随着现代电力电子设备和非线性负荷的大量应用,使电网供电质量受到严重影响,尤其是各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,对电网的稳定造成一系列不良影响:★功率因数低，增加电网损耗，加大生产成本，降低生产效率；★产生的无功冲击引起电网电压降低，电压波动及闪变，严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产；★导致电网三相不平衡，产生负序电流使电机转子发生振动。
★电容器组谐振及谐波电流放大，使电容过负荷或过电压，甚至烧毁；★增加变压器损耗，引起变压器发热；★导致电力设备发热，电机力矩不稳甚至损坏；★加速电力设备绝缘老化，易击穿；针对以上电网污染，应用我公司生产的高压TSC动态无功功率补偿装置实现了电容投切无过渡、无涌流抑制高次谐波，稳定系统电压。
高压TSC装置应用领域如下：1、远距离电力输送电力系统目前正在趋向于大功率电网,长距离输电,高能量消耗,迫使输配电系统不得不更加有效。
高压TSC可以明显提高电力系统输配电性能,即在不同的电网条件下,为保持一个平衡的电压时,可以在电网的一处和多处适当的位置安装高压TSC,以达到以下的目的：★稳定系统电压★减少传输损耗★增加电网输电能力，使现有电网发挥最大效率★提高瞬变稳态极限2、轧机轧机的无功冲击负荷会对电网造成以下影响：★使功率因数下降★引起电压波动及电压降，严重时使电气设备不能正常工作，降低生产效率★负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频,会使电网电压严重畸变高压TSC阀组和高压FC滤波器或抑制谐波型电容装置两者相互结合，可以减少钢厂轧机等负荷对供电系统的电压波动，滤除或抑制轧机产生的谐波，提高系统的功率因数。
动态无功补偿装置及其于电网意义基础知识讲解
课前引导
风场与光伏电站无功补偿的必要性
适合开发风电、光伏的地区一般都处于电网末端，此处电网架构比较薄 弱，风电的并入会对电网产生重要影响 ，其中最突出的问题就是风电场的并 网引起系统无功的变化，进而影响系统电压，甚至可能导致电压崩溃。因此， 需要对风电场、光伏电站进行无功补偿以改善无功状况，从而达到改善系统和 风电场、光伏电站的电压水平的目的。
电能转换 （负载）
无功功率补偿的概念与意义
功率因数：有功功率出力在设备容量中所占的比重。
0 cos 1.0
功率三角形
S Q
S2 Q2 P2 P S cos
Q S sin
P
P S 或 cos
1.0
节电：
Q0
无功功率补偿的概念与意义
➢自然功率因数
负荷自然功率因数：无功补偿前负荷的功率因数
波形和相量图
Us
滞后的电流
IL
Us
UI
IL UI jxIL
(c) UI < Us
UI Us
IL 超前的电流
IL Us jxIL UI
(b) UI > Us
UI
没有电流
Us
Us
UI
(a) UI = Us
说明
UI = Us，IL = 0，SVG不吸发无 功。
UI > Us，IL为超前的电流，其 幅值可以通过调节UI来连续控 制，从而连续调节SVG发出的无 功。
SVG与SVC的对比
与相控电抗器TCR和磁阀控制电抗器MCR相比，SVG的具有明显性能优势： SVG能耗小，相同调节范围下，SVG的损耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，
运行费用低，更节能环保； SVG是电流源型装置，主动式跟踪补偿系统所需无功；从机理上避免了大
风电场集中无功补偿装置选择
风电场集中无功补偿装置选择摘要：介绍和比选了主要的三种在风电场应用的无功补偿装置。
关键词：风电场，无功补偿装置，选择0 引言风力发电场选用的风力发电机组大多具有无功功率控制能力,功率因数可控制在0.95以上。
如果需要,可调节无功为容性无功,这种无功功率的控制能力使用户可以在功率系统中调节电压。
因此单台机组无需无功补偿。
风电场的集中无功补偿应设置在风力发电场升压变电所主变低压母线上,以确保风电场升压变电所出口侧功率因数维持在 1.0左右,利于电力系统稳定运行。
风电场发电机组随风力变化出力变化较大,其集中无功补偿应采用动态无功补偿装置,才能满足出力变化系统稳定运行需求。
目前,市场上针对风力发电场的特殊需求,开发了多种形式的无功补偿装置,下面对三种主要无功补偿装置进行分析、比选。
1 TCR (晶闸管控制电抗器)型SVCTCR型SVC主要由控制柜、可控硅阀组、相控电抗器、电容器及滤波电抗器组成。
工作原理为根据检测将补偿电容设计成滤波支路形式全部投入,控制器通过光缆传输信号控制晶闸管的导通角,从而控制电抗器电感无功输出量抵消过补的电容无功,以达到补偿目的。
特点是反应迅速,能够达到对晶闸管的同时触发。
能够分相调节,对于不对称负荷,利用steinmets理论实现分相调节,消除负序电流,平衡三相电网,节约能源,能平滑的控制无功负荷的允许波动,负荷稳定,可连续调整出力。
不足是占地面积大,结构复杂,可控硅管对冷却要求严格、价格高,可控硅工作时本身要产生谐波,所以必须采取滤波措施,才能保证其可靠工作,即TCR 和FC同时运行。
可控硅管和电抗器处于同一相电压之下,电压高、功率大。
同时对运行人员的技能要求高。
2 MCR (磁控电抗器)型SVCMCR型SVC采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调。
相对于TCR型SVC,其可控硅元件的功率和工作电压仅为电抗器额定功率和电压的0.5%左右。
电力行业标准“高压无功补偿装置”系列标准介绍
电力行业标准“高压静止无功补偿装置（SVC）”系列标准介绍潘艳（中国电力科学研究院，北京市 100085）摘要：已报批的电力行业标准“高压静止无功补偿装置（SVC）”系列标准由系统设计、晶闸管阀的试验、控制系统、现场试验和密闭式水冷却装置五个部分组成，文章介绍了该系列标准制定的背景、适用范围和主要内容，可供执行时参考。
关键词：静止无功补偿装置标准电力高压中图分类号：1 制定背景高压静止无功补偿装置（SVC）是一种由高电压、大容量晶闸管阀作为控制元件的动态无功补偿装置，是电力电子技术在电力系统的主要应用领域之一。
SVC装置在电力系统中主要起调相、调压、提高输电容量、改善静态和动态稳定性、抑制振荡等；在工业企业中可以改善电压质量（谐波、电压波动和闪变、三相不平衡），提高产品质量和数量，在节能增效上有明显作用。
国内电力系统和工业企业中研究和应用SVC已有二十几年历史，也有不少产品，主要有TCR（晶闸管控制电抗器）和TSC（晶闸管投切电容器）两种型式，大都集中在工业和配电领域，容量一般为10~55Mvar；其中TCR型装置约有100多套，国产设备占四分之三以上。
上世纪八、九十年代在我国输电系统五个500kV变电站安装了6套SVC装置，容量为105~170Mvar，均为进口设备。
2002年，原国家电力公司下达了重点科技项目《100Mvar SVC 国产化工程应用研究》，在辽宁鞍山红一变进行SVC示范工程的实施，为电力系统中SVC国产化和产业化打下基础。
在中国电力科学研究院、辽宁省电力公司和鞍山市电力公司通力合作下，该示范工程于2004年成功投运。
近些年来，SVC装置（其中以TCR为主）以其补偿效果好、技术成熟、造价相对低廉、性价比高和运行维护方便等优点，在世界范围内始终占据着动态无功补偿装置的主导地位，且还在迅速而稳定地增长。
SVC装置在国内近几年也有广阔的发展空间，随着“全国联网”和“西电东送”工程的逐步实施，电网对安全性和电能质量更高要求，使得原先可上可不上的SVC项目逐步转变为电网的必备装置。
TCR型静止式动态无功功率补偿新型
SVC技术在中板四辊的应用研究报告1.项目简介1.1静止型动态无功功率补偿器（Static Var Compensator），简称SVC，所属电力电子技术领域。
SVC是一种由电容器和各类电抗器组成的无功补偿系统（SVC由TCR和FC组成），其特点是不需要机械触点就可以实现无功功率的平滑控制，响应速度很快。
1.2电力网络中大多使用感性负载，电感性负载越大，则无功功率所占得比例就愈大。
由于无功功率的存在使得电网的功率因数下降、电压降低、线路损耗增大、供电质量降低，同时对用电设备运行也会带来不利的影响。
提高功率因数，合理地选择用电设备提高自然功率数外，还广泛采用并联电容性负载的方法来补偿无功功率。
传统的方法是采用固定电容补偿方法，它仅使用于负载固定、无功功率相对稳定的静态用电装置；随着微机控制技术和半导体器件的发展，利用计算机对电网进行实时检测、控制，并根据无功功率的变化，自动切换补偿电容，可以准确、快速地实现动态无功补偿，达到降低消耗、改善供电质量之目的。
目前电力有源滤波器仍存在一些问题，如电流中有高次谐波，单台容量低，成本较高等。
随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展，这类既能补偿谐波又能补偿无由于性价比较高，目前我国广泛使用的还是静止动态补偿器(SVC)。
其中，能够进行无功功率动态补偿的基于智能控制策略的TSC仍然需要大力推广。
实际上，国内外对SVC的研究仍在继续，研究的重点集中在控制策略上，试图借助于人工智能提高SVC的性能。
随着微机控制技术和功率半导体器件的发展，用微机进行实时检测、跟踪负荷的无功功率的变化并自动控制补偿电路的投切，可以实现准确，快速的动态无功补偿，从而达到降低配电线路的线损、改善电网供电质量的目的。
1.3中板厂新建的四辊轧机，上、下辊电机的容量都为5000KW，轧机在工作过程中，轧机的无功冲击负荷，不但会向电网中注入大量的高频谐波，还会引起三相供电不平衡，电压发生较大幅度的波动，危及电网上其它用电设备的使用安全。
6.3kV高压动态无功补偿装置技术规格书
6.3kV 高压动态无功补偿成套装置SVG技术规格书郑州煤炭工业集团公司芦沟矿2011年4月目录1 总则 (3)2 应用技术条件及技术指标 (3)2.1标准和规范 (3)2.2环境条件 (4)2.3工程条件......................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.4 技术指标........................................................................................................ 错误！未定义书签。
3 35kV动态无功补偿装置技术要求 (5)3.1 动态无功补偿装置的组成及技术要求 (5)3.2 阀体技术要求................................................................................................ 错误！未定义书签。
3.4 控制及保护系统功能.................................................................................... 错误！未定义书签。
4 供货范围 (9)5 备品备件及专用工具 (10)5.1 随机备品备件 (10)5.2 专用工具 (10)6其他技术要求 (10)6.1装置试验 (10)6.2型式试验 (10)6.3验收试验 (10)6.4出厂实验 (11)6.5现场验收试验 (11)7技术服务 (11)7.1项目管理 (11)7.2 技术文件 (12)7.3现场服务 (12)7.4 双方技术分工 (12)7.5质保期限 (13)8需方工作.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
TCR动态补偿装置工作状态分析
TCR动态补偿装置工作状态分析近年来以无功补偿为原理的电压波动治理装置种类很多，都有一定的优点和缺点。
为此，通过对电压波动理论分析，推导出解决电压波动的理论依据，通过对TCR装置多方面的性能论述，得出结论，该装置适合在高低压供电系统中使用，效果好，不产生不良因素，值得推广。
标签：电压波动；无功补偿；晶闸管相控电抗器；分相调节doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.33.1950 概况动态无功补偿装置，又称静止无功发生器，是目前工业供电系统必不可少的一项装置，它的作用是通过对电网无功功率变化的快速响应进行补偿调节，达到降低电网电压波动范围，从而提高供电质量，以减少因电压波动对电气设备运行的危害。
晶闸管相控电抗（TCR）型静止无功功率补偿装置，就是目前厂矿企业供电系统中最为常用的一种，下面通过对其工作原理描述进行补偿效果分析。
1 电压波动的产生电压波动是指在很短时间内，某点电压的急剧变化，在电压波动过程中相继出现的最大电压的均方根值和最低电压的均方根值之差，就是电压波动值，用百分数表示为：Ut=（Umax-Umin）/UN×100%其中，Ut——电压波动值；Umax——电压波动时的最大值，均方值表示，V；Umin——电压波动时的最小值，均方值表示，V；UN——额定电压，V。
电压波动是由于负荷电流发生发生变化引起的供电电压的升高或降低，对于一般架空线路，电压波动的水平分量：ΔU=（PR+QX）/UN，因RX，所以上式表示为：ΔU=ΔQX/UN两边同除以UN，则ΔU/UN=ΔU*=ΔQX/U2N=ΔQ/Ss，（ΔU*——电压损失标幺值；Ss——负荷点的短路容量，Kva.）。
根据电压波动的定义可知：Ut=ΔQ/Ss×100%。
由此可知，电压波动值Ut与负荷无功功率变化率ΔQ成正比，与负荷点的短路容量成反比，也就说明了电网电压的波动是由于负荷无功功率剧烈变化而引起的。
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高压动态无功补偿及滤波装置（TCR型SCV）
设备概述
SVC装置由晶闸管控制电抗器（TCR）和高压无源滤波器(FC)构成。
控制系统根据负荷工作状态改变与电抗器串联的晶闸管的导通角，从而改变电抗器提供的感性无功，起到平滑调节供电系统无功功率的作用。
SVC=FC+TCR
TCR: Thyristor Controlled Reactor晶闸管控制电抗器
SCV: Static Var Compensator静止型动态无功补偿装置
[高压动态无功补偿及滤波装置主要设备构成]
1.全数字控制柜
2.晶闸管阀组
3.主电抗器
4.纯水冷却系统
滤波回路
[SVC高压动态无功补偿及滤波装置简介]
. 基于DSP的全数字控制系统，具有运算速度快、处理数据量大，实现实时控制量计算。
采用柜式结构，实现外来干扰屏蔽，抗干扰能力优越。
控制整个系统的运行。
采用卧式结构，晶闸管叠装压接式，纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。
晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC 最重要的部分。
电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘冷却、内取能、内阻尼、空气
绝缘、BOD保护。
晶闸管选用ABB优质产品，电气性能良好，串联使用控制电抗器的投入与切除。
主电抗器，通过晶闸管阀组连接到SVC系统中，成为SVC 最重要的部分。
电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型，线形度高、噪音小、动热稳定性好，绝缘强度高，散热好。
通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的。
主要设备采用国外著名公司进口元件，主循环泵、等离子交换机、精密过滤器等核心机构采用不锈钢316L材质。
PLC程序控制，保护、报警功能完备。
无腐蚀，无污染，符合环保要求。
[TCR型SVC技术特点]
1. 动态相应时间快，实现平滑调节。
采用基于DSP的全数字化控制，动态相应时间小于10ms.
2.运行可靠，保护措施齐全，维护量小。
系统信息传递采用光缆传递，光电方式转换，抗干扰能力好。
3.控制灵活，调节方式多样。
可按无功电压或无功功率投切，可手动/自动转换，分相投切。
4.采用封闭纯水冷却系统，冷却效率高，运行可靠。
5.可以实现电能质量根本优化。
装置投运后功率因数可达以上，消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。
SVC工作原理
TCR+FC型SVC全称如下：
SVC的调节器自动跟踪负荷（具有严重冲击无功功率）的工作状态，发出与冲击负荷相关的TCR晶闸阀的触发脉冲。
通过光电转换及高压光缆的传递，使触发脉冲触发各晶闸管。
不同的触发角，改变了TCR主抗器的电流量，从而改变了TCR回路的感性无功率量。
通过TCR回路的感性无功功率的跟随作用，使用户流入电网的无功功率趋于零（或一定值）见图1、2、3。
由于晶闸管阀及电子设备的动态响应很快，即实现了动态补偿的功能。
依靠FC回路的作用，滤除谐波电流，见图4。
通过调节器的检测，运算和调节作用使SVC平衡负荷的不对称有功负荷，抑制电网的负序分量。
图1：TCR+FC型SVC主回路接线图
图2：TCR电流及触发角关系图等效回路电流及触发器
图3：动态无功补偿原理
负载工作在不同的状态所产生的无功功率也是不同的，例如当负载起动时，
所消耗的无功功率很大，功率因素很低，补偿器无功功率Q
LS
降为0，此时容性
无功功率Q
C 全部用于补偿负载无功功率Q
L。
当负载进入等速运行阶段后，所需
的无功功率减小，电容器会产生过补偿，TCR的控制器提供一部分感性无功功率
Q
LS
，以补偿容性无功功率的多余部分。
当负载停止时，补偿器全部容量投入，
用于补偿过剩的容性无功功率Q
C。
控制器感性无功功率Q
LS 对负载的感性无功功率Q
L
和电容器组的容性无功功
率Q
C
起平衡作用，以使系统电压及功率因数保持为恒定值。
图4：FC兼滤波器与电网等效筒图及工作原理
图5：无功补偿和有功平衡原理
A-a 相有功过多引起的电压三角形变动（虚线三角形）B-b 相有功过多引起的电压三角形变动（虚线三角形）
TCR+FC总框图
调节器原理图
SVC装置设备构成介绍
晶闸管阀及纯水机
晶闸管叠装压接式、纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘，BOD保护。
由并联晶闸管多个串联组成，其过电压保护采用国际上
先进的BOD器件，它与其他电子器件一起构成晶闸管二次触发回路，使晶闸管免受过电压冲击而损坏。
选用世界名牌ABB产优质晶闸管电气特性优良，也可根据用户要求选用国产晶闸管。
光电转换，自动完成各高电位电子单元循检，高压光缆传递信号。
纯水机提供高纯水作为TCR阀的冷却介质。
（水一水型及水一风型）
2.主电抗器
空心、干式、铝线环氧固化型，线性度高，噪音小，动热稳定性好，损耗小，绝缘强度高，散热好。
相当于一个可控的感性负载，通过电子调节器和反并联连接的可控硅阀的相位控制，改变补偿电抗器的电流大小，从而达到动态无功补偿的目的。
阀的触发监控系统
脉冲编码，光发送，光接收，微机实时监控TCR晶闸管运行状况。
TCR阀是高压电力电子设备，它必须解决弱电触发系统与强电高压系统的电位隔离问题。
我们采用ABB及西门子公司的光电转换技术，使这一难题得到解决；同时也解决了高压晶管阀工作时的检测问题，它能在低压侧直接运算显示、报警、跳闸。
4.调节器
调节器是晶闸管开关的控制系统，采用西门子或我公司的全数字控制系统（ＡＢＢ公司技术），通过测量、比较、放大、移相触发环节，按一定的调节规律产生晶闸管开关所需要的触发脉冲，控制其触发角大小，调节补充电控器的电流，达到所要求的无功功率。
矢量运算、逻辑判别、锁频、锁相、线性化处理，有源滤波、数字触发、运算快，响应时间5-10ms，触发精度≤1个电角度。
程序控制及继电保护: 用DSP实现SVC程序投切及继电保护，用工控计算机实现SVC自动化管理体。
5.滤波电容器组
金属全膜带内熔丝电容器、外设外迷人丝、CT、ZNO、放电线圈、构架等
SVC高压动态补偿装置应用举例
[电弧炉]
电弧炉作为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网产生一系列不良影响，其中主要问题是：导致电网严重三相不平衡，产生负序电流产生高次谐波，其中普遍存在如2、4偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更为复杂化存在严重的电压闪变，功率因数低。
彻底解决上述问题的唯一方法是用户必须安装具有快速响应速度的动态无功补偿器（SVC）。
三伊公司生产的SVC系统响应时间小于10ms，完全可以满足严格的技术要求，向电弧炉快速提供无功电流并且稳定母线电网电压，增加冶金有功功率的输出，提高生产效率，并且最大限度的降低闪变的影响，SVC具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平衡，滤波装置可以消除有害的高次谐波并通过向系统提供容性无功来提高功率因数。
[轧机及其他大型电机对称负载]
引起电网电压降及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低了生产效率使功率因数降低
负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要是以5、7、11、13
次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压产生严重畸变安装SVC 系统可以完美的解决上述问题，保持母线电压平稳，无谐波干扰，功率因数接近1。
[城市二级变电站（66kv/10kv）]
在区域电网中，一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无功，改善功率因数，这种方式只能向系统提供容性无功，并且不能随负载变化而实现快速精确调节，在保证母线功率因数的同时，容易造成向系统倒送无功，抬高母线电压，危害用电设备及系统稳定性。
SVC系统可以快速精确的进行容性及感性无功补偿，使SVC在稳定母线电压、提高功率因数的同时，彻底、方便地解决了无功倒送的问题。
并且，安装新的SVC系统时，可以充分利用原有的固定电容器组，只需增加晶闸管相控电抗器（TCR）部分即可，用最少的投资取得最佳的效果，成为改善区域电网供电质量的最有效方法。
[远距离电力传输]
全球电力目前正在趋向于大功率电网，长距离输电，高能量消耗，同时也迫使输配电系统不得不更加有效，SVC可以明显提高电力系
统输配电性能，这已在世界范围内得到了广泛的证明，即当在不同的电网条件下，为保证一个平衡的电压时，可以在电网的一处或多处适合的位置上安装SVC系统，以达到如下目的：
1.稳定弱系统电压
2.减少传输损耗
3.增加传输能力，使现有电网发挥最大效率
4.提高瞬变稳态极限
5.增加小干扰下的阻尼
6.增强电压控制及稳定性
7.阻尼功率震荡
[电力机车供电]
电力机车运输方式在保护环境的同时也对电网造成了严重的“污染”，因电力机车为单相供电，这种单相负荷就造成了供电网的严重三相不平衡及低的功率因数，目前世界各国解决这一问题的唯一途径就是在铁路沿线适当位置安装SVC系统，通过SVC的分相快速补偿功能来平衡三相电网，并通过滤波装置来提高功率因数。
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