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晶閘管投切電容器在電網中有哪些應用呢？隨著我國經濟的快速發展，各種大功率整流、變頻等工業電子設備的應用，在電網建設和運行過程中，電網電壓波形畸變、功率因素低、諧波嚴重，對電網造成大量污染，造成很大的損耗。為了提高電網的傳輸能力，穩定供電電壓，提高電能利用率，節電降耗，保護環境，減少成本，有效途徑就是對配電系統進行無功補償，提高功率因數。 采用晶閘管投切電容器對配電系統進行無功補償，可有效提高電網功率因素，降低變壓器和輸電線路的功率損耗，增強變壓器輸送能力，提高電網輸電效率，節能降耗，減少電網建設和運行成本。? 　
　
一、引言? 　　
隨著電力電子技術的發展，高壓晶閘管的誕生和應用，新型的靜止無功補償設備—晶閘管投切電容器（Thyristor Switch capacitor一TSC）逐步取代了機械式開關投切電容器。晶閘管開關是無觸點的，操作壽命幾乎是無限的，有效提高電容器和開關設備的使用壽命，且晶閘管的投切時刻可以精確控制，能夠快速、頻繁、無沖擊地將電容器、電抗器等設備接入電網，大大減小了投切時的沖擊涌流和操作困難，并可實現分相補償。? 　　
二、TSC 工作原理? 　　
TSC型補償器是一種斷續可調的發出無功功率的動態補償裝置，其基本原理如圖1所示。常用的是三相電路，可以是三角形連接，也可以是星形連接。兩個反并聯的晶閘管起著把電容器C并入電網或者從電網斷開的作用，串聯的電感L很小，用來抑制電容器投入電網時可能出現的沖擊電流。在實際工程應用中，為避免容量較大的電容器組同時投入或切斷會對電網造成較大的沖擊，一般把電容器分成幾組，這樣可以根據電網對無功功率的要求而改變投入電容器的容量，成為斷續可調的動態無功功率補償器。? 　　
TSC的關鍵技術問題是投切電容器的時刻選取。為了投切效果更好，必須對電容預先充電。電容組的較好投切時間是晶閘管兩端電壓為零的時刻，也就是電容器兩端電壓等于電源電壓的時刻。這樣，電容器電壓不會產生躍變，也就不會產生沖擊電流，電流也沒有階躍變化。? 　　
　
控制電路通過電壓、電流互感器從10kV母線上測得電壓和電流信號，由監控系統的控制器對信號進行分析和判斷，確定系統的無功功率需求量；控制器觸發電路發出觸發信號或者閉鎖、跳閘等保護信號，進行電容器的投切或保護等動作；開關電路控制補償電容器投切到系統；緩沖電路對開關電路兩端出現的過電壓和過電流起緩沖作用；保護電路限制系統的暫態過電壓，保護系統安全運行。? 　　

三、TSC 在10KV配電網的應用? 　　

某市供電局在10KV變電站母線上安裝無功補償裝置，該裝置采用固定電容與可調電容并聯運行方式（FC+TSC），由若干不可控電容器與TSC并聯而成，固定電容的容量為1Mvar，TSC部分的容量為1.5Mvar，采取分相補償以調節不平衡負荷。TSC裝置的三相分成兩組電容配置，每相所配置的容量分別為200kvar/14kV 和300kvar/14kV。? 　　

在該變電站運行過程中，我們檢測并統計了功率因素、母線電壓電流等運行數據，如表1所示。? 　　

表1 加裝TSC裝置后變電站運行數據? 　　
根據表1所示，TSC系統根據電網所需無功功率的變化，自動投切電容器組，使電網功率因素提高，母線相電流降低，從而使變壓器輸出功率降低。當投入固定組和投入兩組電容器時，變壓器輸出功率分別為：? 　　
從而，變壓器輸出功率降低：? 　　
設變壓器的額定功率為40000kW，可增加變壓器輸送能力：? 　　
配電變壓器損耗分為鐵損（空載損耗）和銅損（負載損耗）兩部分。鐵損對某一型號變壓器來說是固定的，與負載電流無關，該變壓器空載損耗為32kW。銅損與變壓器負載率的平方成正比。當投入固定組和投入兩組電容器時，變壓器的負載損耗分別為：? 　　
從而，變壓器損耗減少：? 　　
輸電線路長度約5公里，計算其輸電過程中有功功率損耗。當投入固定組和投入兩組時，輸電線路有功功率損耗分別為：? 從而，輸電線路有功功率損耗減少：? 　　
所以，在變壓器損耗和輸電線路上的減少有功損耗? 　　
由此可計算出，加裝TSC裝置后，每天可節省電能? 　　
全年可節省電能? 　　
按照惠州市平均電價每千瓦時0.75元計算，每年可節省約295650元。? 　　
四、結論? 　　
TSC裝置能夠自動適應變電站各種運行方式和無功功率的變化，自動準確快速地投切補償電容器，無沖擊，無過電壓，性能穩定可靠，達到變電站無功補償自動投切的控制要求，能有效提高電網功率因素，降低變壓器和輸電線路的功率損耗，增強變壓器輸送能力，提高電網輸電效率，節能降耗，減少電網建設和運行成本，在電網的建設中具有良好的應用前景。? 　
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