接入交流电网(6kV,10kV,35kV电压等级等)的工业负载,尤其是矿山竖井卷扬机传动和轧制金属材料工厂的轧机,其直流传动装置是普遍采用6相或12相变流器,传动装置变流器在工作过程中会产生6k±1或12k±1次谐波(k为正整数),对电网产生污染。由于矿山竖井卷扬机启动时和轧机轧制时的无功冲击引起的电压波动会影响其他用电设备的正常工作,要消除电压波动必须对无功功率进行补偿。同时,变流器低功率因数需要补偿无功功率。为了解决类似场合的谐波污染和无功功率补偿问题,目前国内一般采用的是:
1、无功功率补偿装置,是TSR+FC方案。TSR是相控电抗器TCR的一个特例,晶闸管要么全导通,要么全关闭。该装置由电感和电容构成的某次谐波滤波器、相同规格的晶闸管反并联构成的开关电感和电子控制电路组成,滤波器和开关电感并联接入同一母线。该专利适用于供电电压波形畸变或负荷含有丰富谐波的场合,可以应用10kV或更高电压等级电网上。
该专利能进行有级快速补偿,提高功率因数;晶闸管反并联构成的开关电感(TSR),晶闸管要么全导通,要么全关闭。电流波形为正弦波,因此,自身不产生谐波。其缺点是当用于10kV及其以上的电力时,由于晶闸管自身的局限,晶闸管要串联,一旦晶闸管串中的某个晶闸管被击穿,全部电压就加到其它几只晶闸管上,造成其它晶闸管击穿而引起晶闸管串击穿。由晶闸管反并联构成的开关电感(TSR)为提供的无功功率是有级可调。在负荷波动较小时,无功功率补偿很难选择,会造成开关电感投上欠补,切除又过补的现象发生。不能为电网提供连续可调的无功功率。目前,此技术方案应用于10kV及其以上的电力时会造成本增加,实施会造成一定的难度。