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any Logo新型动态无功补偿装置———晶闸管控制电容(TCC)无功补偿装置简介李民族any Logo一、TCC装置研发背景无功补偿装置也是无功电源,担当起供给电力系统大量无功的重任。实质上它是电力系统广泛应用的一次调节控制装置。它不仅可实现三相或单相无功平衡,还可实现三相间无功和有功的任意分配,因而实现“负载对称”和“电源对称”;它不仅实现无功“Q”的平衡还可实现“瞬时无功功率”平衡,进行“谐波补偿”和“过电压抑制”;串补装置还可调节控制线路元件的阻抗参数或者产生附加的串联电势。传统的无功补偿装置--机械开关投切电容器组(MSC)根本不能完成上述重任。近十年来国内研制发展并正在推广应用多种基于晶闸管控制的动态无功补偿装置。例如TCR+FC、TSC、MCR+MSC、SVG等。它们响应速度快,能快速频繁调节,对电力系统的调节控制起到了十分显著的作用。所谓动态无功补偿就是指能快速频繁调节能跟随负荷变化补偿。any Logo一、TCC装置研发背景但这些动态无功补偿装置均存在一定的问题。大都产生高次谐波,为解决此问题,有的回路多,组成设备多;有的结构复杂;有的损耗大,因而它们的造价都比较贵,特别静止无功发生器SVG,它们还有一个最大缺点,作为调节元件晶闸管都直接承受接入母线的网络电压或2倍网络电压,不仅增加了装置成本,而且装置能直接接入的工作母线电压均受到一定限制(目前最高35KV),也影响了对电力系统的调节控制效果。在贵州省市科技部门的支持下,贵州中泉电气集团有限公司和贵州大学联合研制的高压晶闸管控制电容无功补偿装置(TCC型,TCC——ThyristorControll Capacitor)为解决上述问题提供了一个有效途径。any Logo二、TCC装置原理、特点及技术性能10~35~110kVQFT △E△E1....K1TB1、装置也称晶闸管串联调压电容无功补偿装置,。原理接线见图1,通过晶闸管开关装置TV改变辅助变压器TB变比K,从而改变TB二次绕组所产生的附加电势,进而改变电容器C的端电压和装置发出的无功,据分析推证,装置发出的无功:2221)(???式中,UC—电网母线电压,XC—电容器组容抗。图1 TCC装置原理接线图any Logo二、TCC装置原理、特点及技术性能图2 6~35KV TCC装置一次结线2、TCC装置一次结线。装置接入系统的主结线,实线框内为装置的一次结线。图中: QF——主开关,装置投入切除(包括故障切除)用; TB——为辅助变压器,产生不同变比的二次调节绕组电势; C——主电容,电容无功产生元件; L——限流电感,抑制高次谐波进入电容,同时改善装置换级时的晶闸管电流波形; TV——晶闸管开关装置,调节TB二次绕组电势; F2——氧化锌压敏电阻,QH——旁路开关。F2和QH综合构成TV装置的断态过电压保护。装置采用三角形接法,优点有二:a)便于三相独立控制,可实现三相非对称补偿;c)防止电网三次谐波进入电容,对电网三次谐波不放大;any Logo二、TCC装置原理、特点及技术性能图3 AB相TV具体结线any Logo二、TCC装置原理、特点及技术性能图4 改进CKY装置三相结线any Logo3、TCC装置特点:TCC装置具有其他动态无功补偿装置所具有的快速性和频繁调节性,但较之于国内其他动态无功补偿装置具有如下特点: 1)对电网不产高次谐波;不需要滤波回路,对于容性补偿(大多数)不需要TCR或MCR来调节;只有一组电容器,回路少,组成设备少; 2)TCC装置采用串联调节原理,通过调节机构(辅助变压器、晶闸管开关装置)的容量只是补偿装置容量的三分之一。故所需辅助变压器的容量只及TCR或MCR容量的三分之一。晶闸管的装设容量和TCR差不多(发展产品更少),但运行容量只及TCR晶闸管运行容量的一半。二、TCC装置原理、特点及技术性能any Logo二、TCC装置原理、特点及技术性能3)TCC装置组成设备少,容量更小,这不仅减少了投资,还减少了设备损耗。又加之晶闸管运行容量小,又是过零触发,触发损耗小。装置比国内通用的TCR+FC型、MCR+MSC型等动补装置损耗小。 4)TCC装置的最大特点是晶闸管工作电压低,最高仅为接入母线电压的24%,继续研发后能低成本地直接接入110KV甚至220KV母线,更显示出优越的技术经济性能。晶闸管工作电压低,对于10~35kV级晶闸管串联少,降低了对触发控制要求,这为降低晶闸管开关装置成本,缩小它的占地面积提供了极大的可能性。TCC装置的上述特点使它具有较国内同类技术性能的动补装置难以超越的很高的性价比。any Logo三、在10KV电压运行水平下的基本特性测试?1、稳态参数的测试:?a)当负荷不变时,手动调节