一、概述 隨著電力電子設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，大功率電力電子設(shè)備的大量投入，注入電網(wǎng)的諧波日益增多，電網(wǎng)污染日趨嚴(yán)重，電網(wǎng)品質(zhì)嚴(yán)重惡化。傳統(tǒng)的靜態(tài)補償及靜態(tài)無源濾波裝置已無法滿足改善電網(wǎng)質(zhì)量要求，動態(tài)無功補償（快速跟蹤無功補償）與諧波治理的問題日益突出，為此在2006年，電氣公司與北京時代派奧斯公司共同研制開發(fā)出TFC系列智能型動態(tài)無功補償濾波裝置，應(yīng)用先進的電力電子技術(shù)、信號技術(shù)、智能控制技術(shù)，采用科學(xué)、有效、經(jīng)濟的技術(shù)手段，一方面有效的解決了諧波無功干擾并聯(lián)電容器投切補償?shù)膯栴}，另一方面可根據(jù)用戶實際要求抑制或治理諧波，清潔電網(wǎng)環(huán)境，是新一代智能化動態(tài)無功補償及諧波治理的新型裝置。 TFC系列動態(tài)無功補償濾波成套裝置，主要由監(jiān)控終端、開關(guān)模塊、電容器、電抗器、斷路器、機柜等構(gòu)成，按功能可分成標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧型、非標(biāo)濾波型，高壓補償型。 二、典型原理 三、主要技術(shù)特點 1.設(shè)計為相對獨立的控制與監(jiān)測保護兩個模塊，將動態(tài)無功補償濾波成套裝置與配電自動化系統(tǒng)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)瞬時投切控制、相關(guān)電能質(zhì)量、配電參數(shù)的現(xiàn)場在線監(jiān)控。 2.在線電能質(zhì)量監(jiān)測——采用高速數(shù)字信號處理器DSP作為CPU，運算速度可達2000萬/秒，采用16位AD裝換，可實現(xiàn)高速同步采樣，采集三相電壓、電流信號，采樣頻率3.2KHZ，快速FFT（傅立葉變換）算法實現(xiàn)各項參數(shù)的精確檢測和計算。 3. 可存儲記錄整點數(shù)據(jù)、累計數(shù)據(jù)及各種事件，數(shù)據(jù)存儲時間60天以上。 4.配置多種通訊接口、多種通訊協(xié)議，通過遙測、遙信、遙控實現(xiàn)遠方在線監(jiān)測、瀏覽和設(shè)置。 5.具備過電壓、欠電壓保護、溫度保護、斷電保護、缺相保護、不平衡保護、過流及短路保護等多種數(shù)字化保護功能，保證設(shè)備安全運行。 6.投切開關(guān)采用先進的大功率晶閘管電流過零點投切技術(shù)，在10ms內(nèi)完成投切，實現(xiàn)零電流投入零電流切除，確保無涌流，無沖擊，運行更加穩(wěn)定、安全、可靠。 7.獨立風(fēng)道散熱系統(tǒng)使得晶閘管散熱均勻，冷卻風(fēng)力集中，冷卻強度高，有效的提高了晶閘管的使用效率，整體散熱效果好。 四、主要技術(shù)指標(biāo) 1.額定電壓：分為400V、660V、1100V三個檔級 2.動態(tài)響應(yīng)時間：﹤20ms 3．諧波測量范圍：1-31次 4.精度：電壓、電流0.5級、功率1.5級 5、基波無功補償：功率因素可達到0.9-0.95以上 五、系統(tǒng)應(yīng)用 包鋼煉鋼廠新轉(zhuǎn)爐變電所是連鑄區(qū)域的供配電系統(tǒng)，是煉鋼廠生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)狀是無功負(fù)荷較大，電能浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，諧波含量較多，新轉(zhuǎn)爐變電所現(xiàn)有四段母線，為了提高功率因數(shù)和治理諧波，所以在2006年6月新裝四套TFC動態(tài)無功補償濾波裝置，每段母線配備一套，配置如下： Ⅰ、Ⅱ段： 單柜 440 KVr 660A 400V Ⅲ 、Ⅳ段： 雙柜 主柜 375 KVr 565A 400V 輔柜 430 KVr 650A 400V Ⅰ、Ⅱ段使用的電容器：360μF×4（并聯(lián)） 360μF×2（并聯(lián)） 360μF×1 180μF 六、問題的解決 在使用TFC裝置前，各段母線的功率因數(shù)分別如下： Ⅰ段：A相：0.7683 B相：0.6820 C相：0.7636 Ⅱ段：A相：0.8074 B相：0.8423 C相：0.7800 Ⅲ段：A相：0.7884 B相：0.6982 C相：0.7956 Ⅳ段：A相：0.6777 B相：0.7851 C相：0.8272 各段功率因數(shù)較低，并且各相功率因數(shù)不平衡； 在使用TFC裝置后，各段母線的功率因數(shù)分別如下： Ⅰ段：A相：0.9989 B相：0.9994 C相：0.9992 Ⅱ段：A相：0.9936 B相：0.9930 C相：0.9932 Ⅲ段：A相：0.9895 B相：0.9873 C相：0.9887 Ⅳ段：A相：0.9986 B相：0.9990 C相：0.9981 各段母線經(jīng)過無功補償后的功率因數(shù)均可達到0.98以上，并且各相之間平衡。 TFC裝置的使用不僅僅是功率因數(shù)的提高，更為重要的的是TFC裝置的反應(yīng)速度是30ms，比傳統(tǒng)的無功功率自動補償系統(tǒng)更能適應(yīng)如今日益復(fù)雜變化的負(fù)載結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的無功功率自動補償系統(tǒng)，采樣、執(zhí)行及等待變化的時間大約為30――50S，已不能適應(yīng)如今現(xiàn)場實際情況的要求。而且隨著負(fù)載變化的復(fù)雜性和快速性，原有的無功功率補償系統(tǒng)，由于反應(yīng)時間長，已經(jīng)對系統(tǒng)的安全造成了一定程度的威脅。因此TFC裝置的成功應(yīng)用，又在低壓動補的領(lǐng)域里開拓出一片新的天地。特別是在市場競爭白熱化的今天，為電氣公司增加了制勝的籌碼。