Управляемые тиристорами конденсаторы – TSC

 

 

Схема TCR – наиболее часто используема. Она включает в себя постоянно включенные конденсаторные батареи с реакторами настроенные на 3, 5, 7 гармоники и генерирующие емкостную реактивную мощность (увеличение напряжения), управляемую тиристорами индуктивность (реактор) вводимый в работу полностью или частично для снижения емкостной части реактивной мощности.
Постоянно включенные конденсаторы с реакторами образуют фильтры для снижения искажений питающей сети создаваемых тиристорами которые управляют реактором.
Схема TSC – используется реже. В этой схеме реактор (индуктивность) включен постоянно и регулирование реактивной мощности происходит быстрым включением/отключением ступеней конденсаторов. Конденсаторы обычно полностью включаются тиристором и гармоники тока не генерируются. Момент включения конденсаторов выбирается из условия минимума разницы потенциалов в сети на на выводах конденсатора, момент отключения при переходе тока через 0. Соответственно переходные процессы при коммутации конденсаторов сведены к минимуму.
Статические тиристорные компенсаторы очень эффективное средство для выравнивания колебаний напряжения при быстро изменяющейся нагрузке. Плата за это достаточно высокая цена. Однако, несмотря на это, тиристорные компенсаторы реактивной мощности SVC единственное экономически выгодное решение для удаленных от подстанции предприятий (нагрузок) где сеть достаточно слабая.

Применение статических тиристорных компенсаторов SVC в металлургии

Сталеплавильная печь переменного тока – специфическая нелинейная нагрузка, характеристики которой меняются в ходе производственного процесса в зависимости от рабочей точки плавления, времени работы и типа сырья. При этом в питающую электросеть вносятся сильные возмущения, в результате чего в цепи питания возникают токовые гармоники 2 - 7-го порядков, а также субгармоники.
Субгармоники и изменчивость реактивной мощности вызывают колебания напряжения в сети (фликер). Особенно сильно сказывается влияние печи в снижении коэффициента мощности и падении напряжения, которое пропорционально коэффициенту мощности и квадрату напряжения. Это может напрямую отражаться на качестве выпускаемой стали.
Кроме того, асимметрия КЗ между электродами трех фаз ведет к возрастанию 3-фазного небаланса. Совместное влияние гармоник, падения коэффициента мощности и фликера ведет к нарушению технологического процесса и снижению качества электроэнергии.
Статические тиристорные компенсаторы (СТК) способны непрерывно компенсировать реактивную мощность и подавлять гармонические токи; они удовлетворяют стандартам IEC 61000-3-7, IEEE std. 592, технике безопасности и требованиям по увеличению объемов продукции.

Компоновка тиристорного вентиля статического тиристорного компенсатора

Основным элементом вентиля является тиристор, с помощью которого, исходя из расчетных значений допустимых напряжений и токов, формируются последовательные цепи. При построении тиристорного вентиля особое внимание уделяется мерам безопасности, надежности и сроку службы.

Тиристорная батарея имеет две пары резервных элементов, которые включаются немедленно при отказе тиристора. Кроме того, каждый тиристор имеет защиту при помощи быстродействующего лавинного диода (BOD).

Охлаждение тиристора в SVC

Каждый тиристор снабжен охлаждающим устройством. Тиристорный вентиль имеет преимущественно горизонтальную конструкцию, что обеспечивает равномерное распределение тепла. Кроме того, в тиристоре предусмотрено поддержание температуры на уровне ниже стандартных значений, соответствующих температурам в точках ввода и оттока охлаждающей воды.