浅谈变电所动补电容(SVC)系统的常见故障及维护检修方法.pdfVIP

浅谈变电所动补电容(SVC)系统的常见故障及维护检修方法

摘要：以武嘉线梧桐泉牵引变电所SVC为例，介绍了其原理、运行维护及

检修中需注意的事项，对SVC在实际运行中的常见故障，提出维护检修的安全

对策与操作方法。

关键词：电容补偿SVC故障维护检修

电气化铁路电力机车为波动性很大的大功率单相整流负荷，对于电力系

统来说，电气化铁路牵引负荷具有非线性、不对称和多变性的特点，产生三相不

平衡的谐波电流和基波负序电流注入系统，将使供电系统的电压产生波动。现在

采用的SVC动态电容补偿系统主要由晶闸管控制电抗器TCR+无源LC滤波器组

成。无源滤波部分承担滤除谐波及固定电容补偿的作用，利用TCR动态调节SVC

的无功输出，动态补偿电铁系统不断变动的无功需求。

本文以武嘉线梧桐泉牵引所的SVC系统为例，简单介绍其系统原理，并

对SVC在实际运行中的常见故障，提出维护检修的安全对策与操作方法。

一.梧桐泉变电所SVC静态电容补偿系统工作原理

SVC系统如图1.1接入变电所供电系统中，滤波器FC提供固定的容性

无功Qｃ，补偿电抗器提供感性无功。只要能做到QN=QV－QC+QTCR=

常数（或0），就能实现电网功率因数＝常数，电网电压几乎不波动。式中：QN

为系统无功，QV为负荷无功。补偿效果好坏的关键是准确控制晶闸管的触发角，

得到所需的流过补偿电抗器的电流。可控硅阀和控制系统能够实现这个功能。采

集电流和电压，求得补偿无功值，计算得触发角大小，通过晶闸管触发装置，使

晶闸管流过所需电流。

TCR的控制元件是两个反并联晶闸管组，它们在电源电压的不同半周轮

流导通。当晶闸管的控制角a在90°到180°之间时，TCR部分导通(控制角为90°

时完全导通)；增大控制角，其效果就是减少了电流中的基波分量，这相当于增

大电抗器的感抗，减小其无功功率，就电流的基波分量而言，晶闸管控制电抗器

是一个可控电纳。

TCR电流的瞬时值为：，

其它为0

等效电纳为：

（式中：V是电压有效值，是导通角，，。）

TCR控制系统完成如下功能：通过检测27.5kV母线电压、27.5kV进线

电流和TCR的电流，计算出可控硅的触发角，控制电抗器电纳值，达到无功补

偿的目的。

改变电抗器的导通角是用可控硅实现的。如图1.2所示，控制可控硅的

触发角来改变电抗器的导通角。当触发角增大时，电抗器的电纳值增大减小，补

偿功率减小。图1.2中I为电抗器电流，它随触发角α的增大而减小。

SVC控制器采集的信号包含系统电压Ua,Ub,系统电网电流Ia,Ib,TCR电

流Itcr,通过对这些信号进行变换，得到系统信号的基波分量。综合负载电流IA=

Ia–Itcr。通过运算得到综合负载的无功电流IAL,IBL。通过公式Q补=Qa=IAL

*Ua，如果是两相补偿则Q补=Qa+IBL*Ub。通过Q补得到系统的等效电纳，

从而得到触发角，完成对可控硅的控制。

二.SVC静态电容补偿系统运行维护需注意的事项

1、SVC系统电压采样与27.5kV电压小母线的接口。SVC电压线不能短

路，且必须保证极性正确。

2、SVC系统电流采样与27.5kV进线断路器流互的接口一致。这个接口

接线必须停电作业。由于停电时间较短，所以在接线前应首先检查SVC电流采

样回路的正确性，保证极性正确。接线完成后，还应检查整个流互二次回路，确

保回路无开路。

3、SVC电压及电流采样直接关系到控制系统对无功补偿的计算，所以

一定要保证极性正确，如果出现错误，则系统无法正常运行。

4、TCR运行一个月要进行一次清除灰尘处理，采用电吹风机除去功率

柜散热器及其它部分灰尘。

5、SVC装置上的电抗器、电容器、放电线圈、避雷器在运行一年后按

规定每年进行一次相应的绝缘检查，如发现有熔断器熔断须立即按原规格更换。

电容器有漏液，外壳明显膨胀变形，外壳温度异常升高及运行时有内部局部放电

声音时，须立即更换。运行的装置每季度