TCR式SVC与MCR式SVC的区别与比较 - 图文(6)

当磁控电抗器主绕组接至电源电压时, 在可控硅两端感应出1% 左右的系统电压。在电源电压正半周触发导通可控硅T1，形成图23（a）所示的等效电路，在回路中产生直流控制电流；在电源电压负半周触发导通可控硅T2，形成图23（b）所示的等效电路，在回路中产生直流控制电流。两个可控硅在一个工频周期轮流触发导通，产生直流控制电流，使电抗器工作铁心饱和，输出电流增加。磁控电抗器输出电流大小取决于可控硅控制角，控制角越小，产生的控制电流越强，从而电抗器工作铁心磁饱和度越高，输出电流越大。因此，改变可控硅控制角，可平滑调节电抗器容量。由上分析可知, 磁控电抗器具有自耦励磁功能,省去了单独的直流控制电源。

(a) （b）

图23 可控硅导通等效电路 2.2.3.技术特性 2.2.3.1谐波特性

磁控电抗器产生的谐波比相控电抗器（TCR）小90%。可见3次谐波电流为额定基波电流的0.02%左右，5次谐波电流为0.7%左右,7次谐波电流为0.3%左右。

图24磁控电抗器谐波电流分布

2.2.3.2 伏安特性

磁控电抗器伏安特性如图25所示，可见，在一定控制导通角（等于180度－触发角）下，磁控电抗器伏安特性近似线性。

图25磁控电抗器伏安特性

2.2.3.3控制特性

磁控电抗器控制特性图26所示，图中横坐标为可控硅控制角度，纵坐标为电抗器在额定电压下的基波电流幅值标幺值，基准值为额定基波电流幅值。由图可见，磁控电抗器输出电流（容量）随控制角增加而减少。

图26 磁控电抗器控制特性

2.3 MCR式SVC主要设备和关键技术 2.3.1 主要设备

MSVC成套装置主要由磁控电抗器、并联电容器组、串联电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、隔离开关、控制保护屏等组成。一次系统由补偿滤波支路和磁控电抗器（简称MCR）并联支路组成，其中补偿滤波支路，经过隔离开关固定连接于母线上。通过调节磁控电抗器输出的感性无功功率，以此感性无功功率来中和电容器组的容性无功功率，从而实现无功功率的柔性补偿，其一次系统原理接线见图18。 2.3.2 关键技术

MSVC成套装置综合应用了大型变压器、超/特高压互感器、高压电容器、电力电子控制等先进技术；其关键设备磁控电抗器的结构采用磁路并联漏磁自屏蔽专利技术；磁控电抗器的铁心采用整体浇注工艺，使铁心气隙填充绝缘和铁心固化为一体。特别是浇注工艺采用创新技术，使用具有专有技术的含硅复合绝缘材料，这种材料的热膨胀系数和铁心材料相近，有效解决了磁控电抗器铁心运行中的热膨胀问题，提高了运行寿命并大幅度降低了噪音；在磁控电抗器的设计过程中，采用了场-路结合的设计方法，应用Maxwell 2D 电磁场设计工具，对磁控电抗器的磁路进行了优化设计，降低了局部铁心的磁饱和度，大幅度降低了磁控电抗器的损耗。真正实现了质量可靠、成本低、性能先进、结构合理、制造工艺成熟、运行稳定。即：解决了磁控电抗器易于制造、可靠使用的问题。

四、 TCR式SVC与MCR式SVC的比较

1. TSVC型动态无功补偿装置的主要组成 1）晶闸管阀组及其阀的冷却系统；

2）断路器； 3）隔离开关； 4）电压互感器； 5）电流互感器； 6）避雷器； 7）接地变压器； 8）配电装置；

9）电抗器、电容器、滤波器； 10）SVC站内服务设施；

11）SVC系统控制、保护、报警、监控系统； 12）专用维护设备及工具；

13）SVC工程配套设施，包括配电间、护栏、排水、巡视通道等 14）SVC建筑，包括接地系统；

15）地面连接设备的基础和架构，包括接地、接地网连接； 16）洁净水源等。

配电间

滤波补偿电容器组

穿墙套管

水冷设备

控制、保护、监控系统

晶闸管阀组

连接导体

TCR串联空心电抗器

1.1 TSVC型动态无功补偿装置的特点 1.1.1可靠性低

TCR 晶闸管阀组中的晶闸管材料的耐压水平难以提高，控制晶闸管工作在一次高压侧，直接承受高电压、大电流，易被击穿；35kV的每相需串联26只晶闸管，三相就需要78只晶闸管，10kV的每相需要串联10只晶闸管（ 见图11），三相需要30只晶闸管，由于每只晶闸管的性能参数不可能完全一样，因此存在均压的技术难题，一旦其中一只管子被击穿，则其余管子更易被击穿，晶闸管容易大面积损坏。假如每只晶闸管的可靠率为0.99，则35kV的TCR仅晶闸管一项部件就会使可靠率下降为0.9978?0.457,10kV的TCR仅晶闸管一项部件就会使可靠率下降为0.9930?0.740；更换器件需要很大投资（每只进口晶闸管的市场价大概为0.5万元，且如果一相当中有一只晶闸管坏，为了保证晶闸管阀组的每只管子的性能参数尽可能的一样，则必须整相晶闸管阀组都得换，如果采用国产晶闸管的话，可靠性差），有的厂家的产品甚至运行半年就需要更换器件。另外，生产TSVC的厂家所需要的每相串联晶闸管都是委托晶闸管生产厂家专门挑拣性能参数尽量一样的晶闸管串在一起供货，生产周期不能保证，维修备件不能保证。 1.1.2基建投资大

TCR使用较多晶闸管(10kV,三相需要30只)，晶闸管阀组需要装在配电间里；TCR的控制、保护和监控系统复杂，需要配电、控制保护屏，故需要建设专门的配电间；干式空心电抗器放置在户外，电抗器和阀组之间需要大量的连接导体；由于通过每相晶闸管的电流大，并且调节频繁，会产生大量的热，需要专门的附加水冷散热设备；TCR在工作的过程中会产生大量的谐波污染，必须要配置滤波器。以上种种造成设备整体占地面积大，基建投资大。 1.1.3后期维护费用高

设备采用晶闸管多，控制系统复杂，故障点很多，由于技术原因，可靠性又不能完全保证，后期维护和更换阀体费用会很高。 1.1.4谐波污染大

晶闸管三相控制的同步性难以保证，工作时产生大量谐波，对电网造成二次污染，提高了滤波的难度和成本。

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