TCC型静止无功补偿成套装置

tcc型静止无功补偿成套装置

（合肥海康科技有限公司，合肥230011）

摘要：本文介绍了tcc静补的历史背景研究过程和实际应用情况

关键词：tcc静补；svc静补；谐波

无功补偿装置是属于保证电能质量、降低系统损耗、提高系统供电能力及安全运行的设备。电力界普遍认为，静止无功补偿(static var compensator，svc)是Zui理想的无功补偿方式，因为从理论上讲，如果能够控制容性电流，就可以完全补偿电网上的感性无功功率。

早在上世纪70年代，曾经有专家提出用晶体管直接控制电容器电流的方式（thyristor controlled capacitor，tcc），简称tcc静补。这种方式实际上就是把固定电容器通过电力电子技术，使之相当一个大功率可变电容器，这个电容器可从零至额定值频繁、快速变化。从而实现补偿电流无级、快速跟踪的问题。无疑tcc静补是一种非常的补偿方式。

然而“无暂态过程投切决定了它不能采用随意选择导通延迟角α的相控方式来调节容性电流”。调整电容器电流从理论上讲似乎是不可能的。但也有专家提出，用晶体管直接调整电容器电流是有可能实现的。由于理论上不成熟，所以tcc静止无功补偿设备一直没有研制出来。目前使用的是一种称作闸流管控制电抗器（thyristor controlled reactor，tcr）的间接调整无功电流的技术，即在补偿装置中增加电感，通过调整感性电流达到间接调整容性电流的目的。这种调整容性电流的方式显然多费了一道手续，补偿效率低，但这种间接调整容性电流的方式在当时是唯一理论成熟的一种可行办法。这种方法多用在大型钢铁厂、电弧炉、大型煤矿及大型变电站等，在广大低压终端用户还是不能普遍使用的，因为电感的容量越小单位成本就越高而且成指数上升，单位运行损耗也越大。所以这种间接调整容性电流的方式，随着容量的减少单位成本和单位运行损耗越来越大，当容量为几百千乏时，运行损耗将大于节电量，因此以tcr为核心的svc静补在小容量范围内应用受到限制。tcc静补没有成本高、损耗大的电感，而且电容器的运行量与需求量是相等的，没有一点浪费。所以tcc静补的效率非常高、成本非常低，与目前tsc成本相当，大批量产业化生产有可能降到与msc成本相当的水平。tcc静补的出现将填补小容量终端用户这个市场。

tcc静补在整个无功补偿领域中属于静止无功补偿svc范畴内的一个分支。由于以tcr为核心的静补方式，目前占主导地位，所以现在人门常说的svc静补就是指以tcr为核心的静补方式。svc静补包括以tcr为核心的间接静补方式和tcc直接静补方式。tcc静补与以tcr为核心的svc静补相比具有完全相同的性能，不同的是一个直接调控容性电流一个间接调控容性电流。

广大低压终端用户是产生感性无功电流的发源地，尤其是一些用电恶劣的场合，随着有功负荷剧烈、频繁的变化无功负荷也在剧烈、频繁的变化，这些变化量从数学上讲是一个连续函数。目前广大终端低压用户普遍应用的无功补偿均为msc机械投切电容器方式，近几年市场上又出现了tsc晶闸管投切电容器方式，都属于有级、慢速补偿范畴。所以用有级的补偿方式去补偿连续变化的无功功率就产生了一些问题，例如：频繁投切造成过电压问题、频繁投切造成电容器和接触器易损坏问题、投切浪涌问题、小负荷震荡问题、跟踪速度问题、补偿精度问题等等。人门在研究解决这些问题时往往无法统筹兼顾。甚至有些用户安装了此类无功补偿装置，功率因数还是很低达不到要求。据我们了解有20%--30%广大终端低压用户属于以上情况，尤其是电流变化大而且频繁的恶劣负荷。象轧钢机、拔管机、碎石机等。急需一种价格低廉广大用户可以承担的，动态跟踪、静止型补偿装置。tcc静补的优势就具备了以上所有条件，是一个很有市场前景的好产品。从宏观上以tcr为核心的svc静补方式适应于高压大容量，tcc静补方式适应于低压小容量，非常适合广大终端低压用户。