節(jié)能降耗是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。在輸電網(wǎng)領(lǐng)域，靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置可以提供電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，并在降低電網(wǎng)損耗、改善電能質(zhì)量、避免發(fā)生大面積停電等方面發(fā)揮著重要作用。在配電網(wǎng)領(lǐng)域，能夠有效控制無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，抑制諧波，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。   

       高壓靜止型無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置（GZSVC）是一種典型的柔性交流輸電裝置(Flexible AC Transmission System,FACTS)。該裝置應(yīng)用于輸電網(wǎng)可快速改變其無(wú)功出力，為電力系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)無(wú)功電源、調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓；將供電電壓補(bǔ)償?shù)揭粋€(gè)合理水平，增加線路的輸電能力并加強(qiáng)對(duì)低頻振蕩的阻尼以及抑制同步振蕩；另外，GZSVC通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功出力，抑制波動(dòng)沖擊負(fù)荷運(yùn)行時(shí)引起的母線電壓變化，有利于暫態(tài)電壓恢復(fù)，提供系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定水平。該裝置應(yīng)用于配電電網(wǎng)時(shí)，如電氣化鐵路、冶金等工業(yè)用戶能夠有效控制無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，降低非線性負(fù)荷所引起的電壓影響和諧波干擾，使三相負(fù)荷平衡化，改善電能質(zhì)量，提高用戶的生產(chǎn)工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低能耗。

裝置功能:

       輸電系統(tǒng)GZSVC功能：

       實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)態(tài)精確的系統(tǒng)電壓調(diào)整

       提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

       增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼，抑制振蕩

       提高系統(tǒng)安全性

       明顯降低二次網(wǎng)損

       顯著提高有功輸送能力

       配電系統(tǒng)GZSVC功能：

       提高功率因數(shù)

       降低網(wǎng)損

       抑制非線性負(fù)荷所引起的諧波干擾

       使三相負(fù)荷平衡化

       減小負(fù)序電壓波動(dòng)和閃變

       改善電能質(zhì)量

       提高生產(chǎn)效率

裝置原理:

       GZSVC裝置根據(jù)控制策略，檢測(cè)有關(guān)電量和設(shè)定量的大小來(lái)改變與電抗器串聯(lián)的晶閘管的導(dǎo)通角，能快速連續(xù)的改變裝置的電感電流，從而獲得平滑調(diào)節(jié)的無(wú)功功率。采用多項(xiàng)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)，品質(zhì)優(yōu)良、運(yùn)行可靠，可以按無(wú)功電壓或無(wú)功功率調(diào)節(jié)，可手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換，也可分相或自適應(yīng)調(diào)整，并有存儲(chǔ)、顯示、處理故障等功能。

       GZSVC一般由并聯(lián)的感性和容性?xún)纱蠡芈穳虺?，其中至少一個(gè)回路為動(dòng)態(tài)回路，能根據(jù)補(bǔ)償要求快速變化其無(wú)功功率；通常采用晶閘管控制電抗器（TCR）或晶閘管投切電容器(TSC), 容性回路采用固定電容器組或?yàn)V波器組（FC），如圖所示。TSC是分級(jí)投切的，不像TCR由相角控制，恰當(dāng)?shù)呐浜?，TSC和TCR可以連續(xù)控制無(wú)功輸出。

工作原理：

        GZSVC對(duì)無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)能力是通過(guò)TCR支路來(lái)完成的。無(wú)功補(bǔ)償裝置的主回路構(gòu)成見(jiàn)圖2，TCR型的GZSVC裝置主要由濾波器/電容支路組成。其中TCR支路具備動(dòng)態(tài)連續(xù)無(wú)功調(diào)節(jié)能力，但由其固有特性決定其無(wú)功輸出只能為感性。與其并聯(lián)的濾波支路提供基礎(chǔ)容性無(wú)功，使TCR型的GZSVC可具備從容性到感性區(qū)間的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，TCR外特性見(jiàn)圖3。濾波器組同時(shí)還可濾除TCR自身產(chǎn)生的和系統(tǒng)其他負(fù)荷產(chǎn)生的諧波。

        TCR支路往往結(jié)成三角形接法，被控的相控電抗器一般分裂為兩個(gè)，分別接于晶閘管閥組兩側(cè)，以減小流過(guò)晶閘管閥組的短路電流。

        一般用觸發(fā)角α（亦稱(chēng)之為點(diǎn)火角）來(lái)表示晶閘管的觸發(fā)瞬間，表示從電壓過(guò)零點(diǎn)到觸發(fā)點(diǎn)的電角度，每半周波電抗器導(dǎo)通角用α表示。導(dǎo)通角α及電抗器電流取決于觸發(fā)角a ，當(dāng)為180度時(shí)，電抗器不投入運(yùn)行，當(dāng)a為90度時(shí)，電抗器電流達(dá)最大值。圖4為單相TCR原理接線圖及電流電壓波形。

       TCR正常工作時(shí)的觸發(fā)角范圍為90度—180度。當(dāng)觸發(fā)角不是90度時(shí)，電流波形并非正弦波。不同觸發(fā)角度時(shí)各點(diǎn)的電壓電流波形如圖5所示。

       TCR電流為非正弦波，含有諧波成分，特征諧波主要為3、5、7、11和13次諧波，諧波含量如圖6所示。

裝置組成：

       GZSVC是由靜止元件構(gòu)成的并聯(lián)可控?zé)o功功率補(bǔ)償裝置，晶閘管控制電抗器型GZSVC裝置主要濾波/電容支路（FC）和TCR支路組成。TCR型GZSVC裝置由晶閘管閥組、控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、純水冷卻系統(tǒng)、相控電抗器及各種附件組成。

晶閘管閥組：

       采用臥式結(jié)構(gòu)，多層布置形式，框架采用氧化或噴塑工藝的角鋁制成高壓晶閘管閥，采用國(guó)外半導(dǎo)體公司的晶閘管元件串聯(lián)連接，能承受GZSVC裝置的最大過(guò)流/過(guò)壓水平和較高的dv/dt,di/dt水平，并配合電抗器實(shí)現(xiàn)良好動(dòng)態(tài)響應(yīng)，高電位板實(shí)現(xiàn)高電位取能、觸發(fā)及BOD保護(hù)等功能。

純水冷卻系統(tǒng)：

       調(diào)解及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)精密，設(shè)置多重預(yù)警和保護(hù)功能，保證被冷卻器件始終處于安全的工作溫度，所以核心組件均選用國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，其中：主循環(huán)泵、管道過(guò)濾器、離子交換器、精密過(guò)濾器、緩沖罐等均采用不銹鋼316L材質(zhì)，保證主機(jī)不漏水；

        PLC程序控制，液晶觸摸顯示屏、圖形界面，操作界面友好無(wú)腐蝕、 低噪音具備遠(yuǎn)程通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作。  

控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)：

       采用分層分布式控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增加了系統(tǒng)可靠性和可擴(kuò)展性?；贒SP實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制信號(hào)的并行處理，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制量的計(jì)算多功能自動(dòng)接口，滿足數(shù)據(jù)傳輸（CAN）、快速控制(直接I/O)和遠(yuǎn)程通訊（RS485）的需要。

      開(kāi)環(huán)/閉環(huán)反饋控制方式。既確保系統(tǒng)的電壓波動(dòng)和閃變符合國(guó)標(biāo)要求，又可確保系統(tǒng)功率因數(shù)穩(wěn)定。

      通過(guò)EMC測(cè)試，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，設(shè)遠(yuǎn)方工作站和就地工作站，具有友好的人機(jī)控制界面（HMI）。

相控電抗器：

       a、整體性強(qiáng)、噪音低：由于采用小截面多層絕緣圓鋁導(dǎo)線 并聯(lián)纏繞，渦流及雜散損耗小，匝間電容低，繞組縱向電壓分布均

       b、勻采用了多種有效措施防止樹(shù)枝狀放電

       c、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、安裝簡(jiǎn)單、無(wú)易燃物、運(yùn)行安裝可靠。

濾波器組：

       該裝置主要作為變電站或用戶6~110KV母線無(wú)功補(bǔ)償兼濾波之用，裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)和濾波源特點(diǎn)，利用專(zhuān)用程序進(jìn)行濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)，使無(wú)功功率和濾波效果最佳。濾波裝置由濾波電容器、空芯電抗器和電阻器適當(dāng)組成調(diào)諧濾波器或高通濾波器，接線方式為中性點(diǎn)不接地的星型接線。

型號(hào)說(shuō)明：

使用環(huán)境條件：

        a．無(wú)劇烈振動(dòng)、無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)爆炸及易燃危險(xiǎn)、無(wú)導(dǎo)電塵埃

        b．環(huán)境溫度：?。?5^oC ～ +40^oC

        c．相對(duì)濕度:   日平均值≤95%,月平均值≤90%

        d．海拔高度:   2000米及以下

        e．安裝傾斜度：偏離基準(zhǔn)位置不超過(guò)5°

        f． 最高運(yùn)行電壓:  小于1.1UN(長(zhǎng)期)

        g.   最大負(fù)載電流:  小于1.3IN

技術(shù)參數(shù)：

        a. 額定電壓： 6kv   10kv   35kv

        b. 頻率： 50 HZ（工頻）

        c.  控制器參數(shù)：

            1. 控制器電源： 220VAC±15%；

            2. 交流電壓取樣：100V（PT二次線電壓）；

            3. 交流電流取樣：0~5A（若PT取二次A、C線電壓時(shí)，CT應(yīng)取B相相電流）；

            4. 動(dòng)作間隔時(shí)間：1~60分可調(diào)；

            5. 動(dòng)作需系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間：2~10分可調(diào)；

            6. 功率因數(shù)整定：0.8~0.99可調(diào)；

            7. 出口繼電器觸點(diǎn)容量： 220VDC時(shí)5A；

            8. 測(cè)量精度： 電壓 ≤0.5%  

                                   電流 ≤0.5%

                                   功率因數(shù) ≤1.0%

規(guī)格型號(hào)：

注：其它補(bǔ)償容量根據(jù)用戶要求另行設(shè)計(jì)。

操作說(shuō)明：

       本裝置操作分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式，操作程序如下：

       1.檢查設(shè)備安裝等是否有誤，如一切無(wú)誤，關(guān)好所有柜門(mén)，并確定電磁鎖或機(jī)械鎖已將其鎖牢，然后先接通裝置的控制電源；

       2.通電后，如須手動(dòng)投切電容器，將成套柜上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置本地控制，此時(shí)自動(dòng)控制（控制器控制）退出，按下柜門(mén)上合閘按鈕，合閘指示燈亮，表示電容器組投上，按下分閘按鈕，分閘指示燈亮，表示電容器切下；

       3.因手動(dòng)投切不準(zhǔn)確，一般裝置設(shè)為自動(dòng)控制狀態(tài)。此時(shí)，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置遠(yuǎn)程控制端，裝置將由控制器控制，手動(dòng)控制退出?？刂破骶唧w操作見(jiàn)“控制器說(shuō)明”；

       4.接通一次高壓電源，注：通上高壓電后，切勿再將柜門(mén)打開(kāi)；

       5.成套柜上照明開(kāi)關(guān)置“開(kāi)”端時(shí)，柜內(nèi)照明燈亮，供工作人員觀察柜內(nèi)設(shè)備所用；置“關(guān)”端，燈滅；

       6.如須檢修設(shè)備，先將所有電源斷開(kāi)，再打開(kāi)柜門(mén)進(jìn)行檢修。