TSC高壓動態(tài)無功功率補償裝置TK牌高壓TSC是一種動態(tài)跟蹤的新型電容補償裝置，產(chǎn)品采用全數(shù)字智能控制系統(tǒng),國外進口的高電壓、大功率晶閘管串連組成高壓交流無觸點開關(guān)，實現(xiàn)電容器組的快速投切，響應(yīng)時間小于20ms。產(chǎn)品借鑒國外先進技術(shù)，解決了傳統(tǒng)補償裝置控制開關(guān)易受沖擊、使用壽命短、相應(yīng)速度慢等缺點，設(shè)備運行安全可靠，效果好各項性能指標(biāo)達到國內(nèi)先進水平。高壓TSC動態(tài)無功功率補償裝置廣泛應(yīng)用于高壓交直流輸變電系統(tǒng)和冶金、煤炭、港口門機、電氣化鐵路、重型機械制造等工業(yè)、交通沖擊性負荷配電網(wǎng)中。其主要作用就是對沖擊性負荷、時變負荷能夠?qū)崟r監(jiān)測、動態(tài)補償，實現(xiàn)功率因數(shù)補償至0.9以上，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，減少供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗，提高電能質(zhì)量等顯著特點，可以給用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。高壓TSC的應(yīng)用領(lǐng)域隨著現(xiàn)代電力電子設(shè)備和非線性負荷的大量應(yīng)用，使電網(wǎng)供電質(zhì)量受到嚴重影響，尤其是各種電力電子開關(guān)器件的大量應(yīng)用和負載的頻繁波動是最主要的干擾源，對電網(wǎng)的穩(wěn)定造成一系列不良影響:功率因數(shù)低，增加電網(wǎng)損耗，加大生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)效率；產(chǎn)生的無功沖擊引起電網(wǎng)電壓降低，電壓波動及閃變，嚴重時導(dǎo)致傳動裝置及保護裝置無法正常工作甚至停產(chǎn)；導(dǎo)致電網(wǎng)三相不平衡，產(chǎn)生負序電流使電機轉(zhuǎn)子發(fā)生振動。電容器組諧振及諧波電流放大，使電容過負荷或過電壓，甚至燒毀；增加變壓器損耗，引起變壓器發(fā)熱；導(dǎo)致電力設(shè)備發(fā)熱，電機力矩不穩(wěn)甚至損壞；加速電力設(shè)備絕緣老化，易擊穿；針對以上電網(wǎng)污染，應(yīng)用我公司生產(chǎn)的高壓TSC動態(tài)無功功率補償裝置實現(xiàn)了電容投切無過渡、無涌流抑制高次諧波，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。高壓TSC裝置應(yīng)用領(lǐng)域如下：1、 遠距離電力輸送電力系統(tǒng)目前正在趨向于大功率電網(wǎng),長距離輸電,高能量消耗,迫使輸配電系統(tǒng)不得不更加有效。高壓TSC可以明顯提高電力系統(tǒng)輸配電性能，即在不同的電網(wǎng)條件下,為保持一個平衡的電壓時,可以在電網(wǎng)的一處和多處適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b高壓TSC,以達到以下的目的：穩(wěn)定系統(tǒng)電壓減少傳輸損耗★增加電網(wǎng)輸電能力，使現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)揮最大效率★提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限2、 軋機軋機的無功沖擊負荷會對電網(wǎng)造成以下影響：使功率因數(shù)下降引起電壓波動及電壓降，嚴重時使電氣設(shè)備不能正常工作，降低生產(chǎn)效率負載的傳動裝置中會產(chǎn)生有害高次諧波，主要以5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻,會使電網(wǎng)電壓嚴重畸變高壓TSC閥組和高壓FC濾波器或抑制諧波型電容裝置兩者相互結(jié)合，可以減少鋼廠軋機等負荷對供電系統(tǒng)的電壓波動，濾除或抑制軋機產(chǎn)生的諧波，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。3、 提升機提升機在工作中會對電網(wǎng)產(chǎn)生如下影響：引起電網(wǎng)電壓波動及電壓降使功率因數(shù)較低增加了設(shè)備及輸電線路的損耗高壓TSC裝置可以減少提升機對供電系統(tǒng)的電壓波動，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。4、 城市二級變電站在區(qū)域電網(wǎng)中，采用高壓TBB固定無功補償和高壓TSC動態(tài)無功補償方式來補償系統(tǒng)無功，高壓TBB固定無功補償用來補償較穩(wěn)定的感性負載，高壓TSC動態(tài)無功補償用來補償波動性較大的感性負載。兩種方式組合投切，既能保證補償精度，又可實現(xiàn)動態(tài)跟蹤補償；而且降低了設(shè)備造價。5、電氣化鐵路的供電系統(tǒng)電力機車運輸方式在保護環(huán)境的同時也對電網(wǎng)造成了嚴重“污染”，電力機車單相供電造成了供電網(wǎng)的三相嚴重不平衡及功率因數(shù)低，并產(chǎn)生負序電流。高壓TSC可以改善三相不平衡，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。高壓TSC組成及技術(shù)特點高壓TSC動態(tài)無功功率補償裝置由光纖觸發(fā)控制系統(tǒng)、閥控系統(tǒng)、脈沖變壓器、電抗器、電容器、保護元件等單元組合而成?？刂葡到y(tǒng)由微機實時檢測電能質(zhì)量、實現(xiàn)智能投入、切除電容器組調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率因數(shù)的目的。當(dāng)控制器檢測實時功率因數(shù)，自動判斷出需投入的電容器組數(shù)，控制器對指定的晶閘管閥輸出控制信號、使之導(dǎo)通將電容器組投入運行；當(dāng)負載無功功率低于整定值時，控制器對對應(yīng)的晶閘管閥停止發(fā)送觸發(fā)信號，晶閘管閥導(dǎo)通截止，電容器組退出運行。以上工作狀態(tài)完全自動進行，確保投切電容器無沖擊、無涌流、無過渡過程。1、晶閘管閥組結(jié)構(gòu)高壓熱管散熱結(jié)構(gòu)10kV和6KV高壓晶閘管閥組采用單相臥式，三相疊加立式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小°1OKV和6KV的高壓晶閘管閥組串聯(lián)一定數(shù)量的晶閘管；其它附件還有散熱器、均壓/阻尼電容器和電阻器、高電位觸發(fā)板和支撐架等。晶閘管選用ABB原裝進口6500V元件，光元件選用美國原裝進口元件，有利晶閘管閥長期可靠運行。單相10kV晶閘管閥組單臂半波共串聯(lián)10個6500V晶閘管元件。單相6kV晶閘管閥組單臂半波共串聯(lián)6個6500V晶閘管元件。說明元件電壓使用裕度足夠大。熱管散熱器采用烏克蘭技術(shù)生產(chǎn)，散熱效率高(是銀的1000倍左右)，結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小、提高了設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。高電位板采用ABB轉(zhuǎn)讓技術(shù)，集觸發(fā)脈沖整形與硅元件狀態(tài)檢測功能于一體；電路板所有功能全部采用無源電路，電路板無需外供電源，極大提高了電路板工作的可靠性。均壓電容器采用自愈式金屬化膜電容器，金屬化膜采用進口的邊緣加厚的鋅鋁復(fù)合金屬化膜做主材，產(chǎn)品具有優(yōu)良的自愈性能，電容量損失小，抗浪涌能力強。阻尼電阻器采用專為電力機車整流裝置配用的大功率繞線電阻器，散熱效率高，抗浪涌能力強，性能穩(wěn)定。閥室內(nèi)配備大功率空調(diào)，可以將熱管散出的熱量迅速排除室外，保持室溫恒定，有利于晶閘管閥的長期運行。2、控制柜結(jié)構(gòu)高壓TSC控制柜由無功調(diào)節(jié)控制器、硅元件狀態(tài)監(jiān)視器、專用大容量備用電源裝置(UPS)及相應(yīng)的指示儀器儀表、按鈕等組成。無功調(diào)節(jié)控制器采用DSP+MPU雙處理器架構(gòu)，其中，DSP采用國外進口高速浮點信號處理器，MPU采用工業(yè)級嵌入式處理器；光端收發(fā)器由光發(fā)射板、光接收板、緩沖器板和電平分配板組成。a)無功調(diào)節(jié)控制器是TSC系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)無功控制策略和晶閘管閥運行監(jiān)控的神經(jīng)中樞，實現(xiàn)下述功能：——原始輸入信號調(diào)理——手動/自動轉(zhuǎn)換——AD數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換——無功補償和負序補償計算——調(diào)節(jié)線性化——投切指令產(chǎn)生——晶閘管閥事故報警處理――遠傳TSC晶閘管閥信息和執(zhí)行工作站命令b)硅元件狀態(tài)監(jiān)視器實時監(jiān)視高壓TSC晶閘管閥組閥體各硅元件狀態(tài)，液晶顯示。畫面簡潔、直觀，根據(jù)監(jiān)視結(jié)果，發(fā)出告警或故障信號。便于值班人員及時判斷處理。3、可控硅觸發(fā)電路系統(tǒng)晶閘管閥串在中壓電網(wǎng)中工作,當(dāng)觸發(fā)瞬間或晶閘管閥串在正常導(dǎo)通時，每只管子的壓降極低，約為2V,觸發(fā)電流為幾百毫安。當(dāng)晶閘管閥串停止工作時,電容器通過二極管串充電,充電電壓大約等于電網(wǎng)線電壓的峰值，晶閘管閥串要承受電網(wǎng)的交流電壓和電容器的直流電壓之和，所以選擇二極管和晶閘管閥串的耐電壓值至少要高于電網(wǎng)額定線電壓的六倍。在這種情況下，控制回路與主回路的絕緣問題尤為重要。觸發(fā)回路發(fā)出觸發(fā)命令傳到中壓晶閘管閥串工作。只有做到觸發(fā)回路與主回路的絕緣，才能保證系統(tǒng)的安全?？煽毓栌|發(fā)電路主要由光電轉(zhuǎn)換裝置、脈沖變壓器組成。a）觸發(fā)器的同步信號取自電網(wǎng)電壓，經(jīng)同步變壓器降壓驅(qū)動光耦后作為同步信號，觸發(fā)器接到觸發(fā)命令后，產(chǎn)生180°或120°寬脈沖的觸發(fā)命令，再通過光纖傳遞給脈沖功放產(chǎn)生脈沖列信號，經(jīng)過磁隔離變壓器隔離，觸發(fā)晶閘管。b）磁隔脈沖變壓器磁隔離變壓器提供同一組晶閘管閥串相同的觸發(fā)脈沖信號，即觸發(fā)脈沖信號同時開始、同時停止，以保證閥串同時導(dǎo)通。并且磁隔離變壓器起到低壓控制回路與中壓主回路絕緣、隔離的作用。專門用于多個晶閘管串聯(lián)系統(tǒng)的特種脈沖變壓器，可滿足3－12個晶閘管串聯(lián)同時觸發(fā)的需要。其結(jié)構(gòu)和工藝上保證了多繞組輸出脈沖的上升沿時間誤差小于0.2us,脈沖上升沿陡度可達2A/ys,適合觸發(fā)電流容量在50?4000A范圍內(nèi)的晶閘管，良好的性能，保證了觸發(fā)系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性。4、電容器和電抗器單相并聯(lián)電容器可以要據(jù)供電系統(tǒng)和現(xiàn)場負荷的情況選擇不同型號的電容器；單相串聯(lián)電抗器可以根據(jù)供電系統(tǒng)和現(xiàn)場負荷的情況選擇不同電抗率的電抗器，電抗器也可以根據(jù)現(xiàn)場的負荷和用戶的要求選擇干式鐵芯、干式空芯電抗器。5、技術(shù)特點：★時跟蹤負荷變化，動態(tài)補償無功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)；★采用光纖觸發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的電氣隔離，解決干擾問題，做到了高可靠性和控制性；★采用進口晶閘管控制投切電容器組，真正實現(xiàn)電容器組過零投切，無浪涌電流，提高了設(shè)備的使用壽命；★電容器組投切過程中無浪涌電流、無操作過電壓，無電弧重燃現(xiàn)象；★動態(tài)抑制系統(tǒng)諧波,改善電壓畸變率,主回路設(shè)計充分考慮電容器組對諧波電流的放大問題,保證設(shè)備安全運行,可靠工作；★控制器實現(xiàn)全數(shù)字化,液晶顯示,具有聯(lián)網(wǎng)通訊功能；★控制器具有高可靠性，而且操作簡單，與系統(tǒng)連接時，不需要考慮交流系統(tǒng)相序，補償器保護措施齊全；★閘管閥體電路參數(shù)精心設(shè)計,發(fā)熱量小,設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小；★控制柜與晶閘管閥體之間信息傳遞全部采用高壓光纖實現(xiàn),無任何電氣聯(lián)系，徹底解決了控制低壓側(cè)和高壓側(cè)的電氣絕緣問題；★專用的晶閘管閥監(jiān)控單元能夠?qū)崟r監(jiān)測晶閘管閥體中每只晶閘管的運行狀態(tài)，液晶顯示，畫面直觀、簡潔?！锊捎锚毺氐淖匀∧芄╇姾透呔苤绷麟娫礊榫чl管閥體高壓控制電路供電，電源輸出容量大、可靠性高且電能質(zhì)量穩(wěn)定；★設(shè)備自身無諧波電流產(chǎn)生、無投切過渡過程；★適用于無功負荷沖擊頻繁波動的場合；★改善電壓質(zhì)量，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，抑制電壓閃變；★降低網(wǎng)損，高效節(jié)能，提高電氣設(shè)備6、技術(shù)參數(shù)：★系統(tǒng)電壓等級：10kV及以下電壓等級★系統(tǒng)頻率：50Hz★系統(tǒng)響應(yīng)時間：〈20ms★控制電源：220V電容器接線：三角型電容器分組：300、600、900、1200、1800、2400KVAR等TK-XHG消弧消諧柜TK-XHG型微機消弧消諧柜是山東泰開電力電子有限公司自主研發(fā)的產(chǎn)品，適用于6~35KV中性點非有效接地電力系統(tǒng)，對系統(tǒng)運行中的各類過電壓加以限制，有效地提高該類電網(wǎng)的運行安全性及供電可靠性。裝置采用德國進口的元器件進行控制和人機操作，采用了遠程集中控制設(shè)計，便于遠程監(jiān)控。本保護是在系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性接地時，將故障相快速接地即轉(zhuǎn)為金屬性接地，以避免非故障相因故障相的弧光造成過電壓，即非故障相的電壓不大于V3U0,消除故障相的間歇性弧光。在設(shè)定時間內(nèi)如果故障相產(chǎn)生間歇性弧光發(fā)生源消失，本裝置自動退出，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行狀態(tài)；否則再次金屬性接地，接地次數(shù)由用戶設(shè)定，另外還可根據(jù)用戶的需要配備內(nèi)置選線的功能，實現(xiàn)一機多能。一、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及特點裝置由：消弧消諧控制器、單極真空接觸器、電壓互感器、隔離開關(guān)、限流熔斷器、電流互感器、過電壓保護器、熔斷器組成。系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖為：1、控制器控制器由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分由可編程序控制器（PLC）、RS232/485通訊電纜、觸摸屏、傳感器和互感器等主要部分組成；軟件部分主要由根據(jù)用戶要求編寫的、可擦除的PLC程序組成。顯示界面采用配套軟件完成系統(tǒng)運行的可視化。電量參數(shù)的采集由相應(yīng)電流互感器、電壓互感器和電量傳感器完成。觸摸屏作為人機對話界面，顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、系統(tǒng)運行參數(shù)和故障報警信息，通過觸摸屏可以完成系統(tǒng)參數(shù)、報警參數(shù)設(shè)定功能，可隨時記錄系統(tǒng)故障信息、便于查詢故障和方便設(shè)備維護功能。機箱安裝于柜體儀表室內(nèi)，采用掛裝的方式，既節(jié)省了空間，又方便安裝和檢修。可編程序控制器(Programmablecontroller)簡稱PLC，本設(shè)備中應(yīng)用的PLC控制器是西門子公司生產(chǎn)的SIMATICS7-200系列可編程序控制器，由于硬件模塊化設(shè)計，增強了抗干擾能力，更適合工程控制。還有，采用模塊化設(shè)計，便于適應(yīng)不同的工程需要，系統(tǒng)擴展非常方便。另外，控制器所用的PLC是自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)與通訊技術(shù)三者有機結(jié)合的高科技產(chǎn)品。它作為用于工程控制的專用計算機，有諸多特點，特點如下：1)可靠性高，抗干擾能力強；1)在PLC設(shè)計中，在硬件上對元器件進行嚴格的篩選和老化，采用電源多級濾波和穩(wěn)壓措施、電磁屏蔽、輸入輸出濾波、光電隔離及通道間絕緣、輸入電源和輸出電源均可相互獨立，還設(shè)置了聯(lián)鎖、檢測與診斷電路；在結(jié)構(gòu)上采用密封防塵抗震的內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部封裝；在軟件上采用循環(huán)掃描的工作方式、程序語法檢查、故障檢測與診斷出錯后報警、保護數(shù)據(jù)、封鎖輸出及自動恢復(fù)等措施。所有的特殊設(shè)計使PLC的平均無故障間隔時間達10萬小時。方控制。（4）編程簡單、直觀。（5）體積小、重量輕，功耗低2、電壓互感器3）適應(yīng)性強，使用面廣。即可現(xiàn)場控制，又可遠3）適應(yīng)性強，使用面廣。即可現(xiàn)場控制，又可遠為系統(tǒng)中的保護及計量設(shè)備提供電壓信號，為裝置提供被保護的二次電壓和輔助二次電壓信號。交流快速真空接觸器在接到控制器的動作命令后的10ms之內(nèi)完成合閘動作，使弧光接地高壓隔離開關(guān)用來控制裝置的投運和退出，在裝置需要檢修或調(diào)試時，與系統(tǒng)隔離并形成明顯的斷口。過電壓保護器TBP有效的吸收各種過電壓。高壓限流熔斷器組件FUR當(dāng)由于裝置內(nèi)部故障或其他原因引起的裝置誤判斷時，可在1-2ms之內(nèi)快速實現(xiàn)截流，并將裝置退出。三、裝置功能1、本裝置提供如下保護及有關(guān)功能：1．1消弧保護本保護是在系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性接地時，將故障相快速接地即轉(zhuǎn)為金屬性接地，以避免非故障相因故障相的弧光造成過電壓，消除故障相的間歇性弧光。在設(shè)定時間內(nèi)如果故障相產(chǎn)生間歇性弧光發(fā)生源消失，本裝置自動退出，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行狀態(tài)；否則再次金屬性接。1.2FU動作指示本功能是用于指示因裝置內(nèi)部故障或接線錯誤等原因?qū)е卵b置誤判斷，F(xiàn)U快速動作將裝置退出，避免故障擴大。1.3PT斷線指示本功能采用三相電壓及零序電壓的冗余作PT二次斷線判斷，并通過觸摸屏顯示告警信息，通知用戶進行故障排除。1.4容性電流監(jiān)視在裝置動作時，通過接地電流互感器采集容性電流，通過觸摸屏顯示系統(tǒng)的容性電流。1.5過電壓保護功能當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短暫的雷擊和操作過電壓時，均有系統(tǒng)的過電壓保護器限制和吸收。1.6可靠性裝置的性能不受電網(wǎng)對地電容電流和接地點的影響，動作可靠效果顯著，且不影響電網(wǎng)的擴大和改變，允許200A的電容電流連續(xù)通過2個小時。1.7實用性裝置的設(shè)備簡單，體積小，安裝調(diào)試方便，既適用于變電站，同樣適用于發(fā)電廠的高壓廠礦用電系統(tǒng)；相對于消弧線圈系統(tǒng)而言，工作更可靠，自動化程度更高。XHG產(chǎn)品與傳統(tǒng)消弧消諧方式的比較

序號XHG產(chǎn)品消弧線圈消弧電阻1造價低、投資少、免維護造價高、投資大、維護繁瑣造價中等、需要定期維護容易導(dǎo)致停電事故2體積小不影響電網(wǎng)升級體積大不利于電網(wǎng)升級容易導(dǎo)致停電事故3一體化結(jié)構(gòu)、故障率低部件多，故障率高需要定期檢測4各種功能齊全，自動化程度高功能有限，自動化程度低功能有限，自動化程度低5可取代PT柜需另加PT柜需另加PT柜6徹底消除各種弧光消弧效果差弧光類型分辨不清，容易造成誤動作7供電可靠性高供電可靠性中等供電可靠性差8可準(zhǔn)確進行故障選線需外配選線設(shè)備需外配選線設(shè)備3、技術(shù)參數(shù)3．1額定參數(shù)額定電壓：3KV、6KV、10KV、35KV額定電流：50A、63A、80A、100A、125A、160A、100A、125A、160A、200A、250A、