摘要：简要介绍了SVC系统在煤矿装设的必要性和急迫性、SVC系统的组成和控制原理，SVC系统实现动态无功补偿的工作原理，并结合实际使用情况，总结SVC补偿系统给企业所带来的效益。
关键词：SVC；谐波；无功补偿；滤波器；电子器件；电力论文
近几年来，煤矿企业不断引入大型交交变频提升设备，得到了优良的调速特性、降低了维护成本等；同时，也使煤矿电网产生有害高次谐波、功率因数降低、电压降和电压波动大等负面影响，直接威胁到电网的供电质量和供电安全；而静止型无功补偿技术得到了长足发展，很好地解决了上述负面影响，故而，静止型无功补偿装置（SVC）在煤矿得到了极大的推广。
一、大功率交交变频装置对电网的负面影响：
煤矿主、副井提升机本身具有重复工作、频繁起动的特点，在采用了交交变频装置后，起动时产生很大的无功冲击，引起电网的电压降和电压波动；同时，根据电子器件的非线性和非正弦的特点，电气传动装置电源侧除了含有基波电流外，也含有丰富的谐波电流。因此，在提升机运行期间，给电网带来的负面影响主要体现在：①电压降和电压波动大；②平均功率因数降低；③产生大量谐波电流。
1、电压降和电压波动大的危害
（1）、电压降过大，将会影响计算机系统、电气传动及照明等的正常运行。
（2）、供电母线电压产生波动打，降低了矿区内机电设备的运行效率。
2、功率因数降低的危害：
（1）、功率因数降低，造成矿区供电系统的电能损耗增加，配电设备的利用率下降。
（2）、功率因数降低，不仅浪费电能资源，还增加了企业的电费支出，降低了企业的经济效益。
3、高次谐波的危害：
○1谐波对输电线路的影响：谐波电流加大了输电线路的电流，增加了电能损耗；尤其当谐波频率位于谐振区内时，对输电线路会造成振动甚至绝缘击穿。
○2谐波对供电变压器的影响：谐波电压的存在增加了电压器的磁滞损耗、涡流损耗及加快了绝缘老化的速度；谐波电流的存在增加了铜损，大大增加励磁电流的谐波分量，从而使得变压器所负荷变小，温升增加。 
○3谐波对旋转电机的影响：由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗，从而降低旋转电机的效率，更为严重的是谐波振荡容易使电机产生震荡力矩，可能引起机械共振，导致设备无法正常工作。
○4谐波对电容器的影响：由于电容器对谐波阻抗很小，谐波电流叠加在电容器的基波上，使电容器电流变大，温度升高，寿命缩短，引起电容器过负荷甚至爆炸，同时，电容器还会对谐波放大多倍，若将谐波输回电网中去，会使故障加剧。
○6谐波对电子设备的影响：电子设备由于耐压比较小，所以，在高次谐波的反复冲击下绝缘老化甚至烧坏，同时，还会对周边的电子设备产生干扰，引起不必要的误动作。
○7另外，谐波还影响继电保护和自动装置工作的可靠性，影响通讯系统工作的稳定性以及影响测量和计量仪器指示的准确度。
二、SVC系统的组成及其控制原理
1、SVC系统组成见图1，SVC系统共有两部分组成，即FC和TCR，FC部分为消除网络产生的高次谐波和容性无功补偿部分，利用电感和电容谐振原理对相应频率的高次谐波予以吸收并补偿容性无功；TCR部分则是利用控制可控硅触发角调整电抗器通过的电流对网络多补容性无功部分进行补偿，使矿区供电系统的功率因数稳定在某个固定的。

2、恒无功控制系统的工作原理
SVC连接到系统时，电容器提供固定的容性无功功率QC，通过相控电抗器的电流决定了从相控电抗器输出的感性无功值QTCR，感性无功与容性无功相互抵消，只要QN（系统）=QV-QC+QTCR=恒定值（或0），其中，QV为供电系统自身产生的无功值，这样，功率因数就能保持恒定。
三、TRC静止型动态补偿装置（SVC）工作原理
1、可调电抗器补偿无功的基本原理
煤矿负荷消耗感性无功QL，负荷的最大感性无功为QLMAX，则若取电容器的容性无功功率QC=QLMAX，即系统先将负荷的最大感性无功用电容补偿。当负荷变化时，电容与负荷共同产生一个容性无功冲击，QP=QC-QL，这时，用一个可调电抗（电感）来产生相对应的感性无功QB，抵消容性无功冲击，这样在负荷波动过程中，就可以保证：QS=QC-QB-QL=0。
2、可调相控电抗器（TCR）产生连续变化感性无功的基本原理
TCR工作原理如图2a所示，U为交流电压，Th1、Th2为两个反并联晶闸管，这样，控制晶闸管的导通时间，则可以控制电抗器流过的电流i，i和u的基本波形如下图1b所示。

因此，可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联晶闸管的触发角来控制电抗器吸收的无功功率的值。
四、结束语
SVC补偿系统在淮南矿业集团多座煤矿供电系统的应用证明，此系统将功率因数稳定控制在0.95以上，且系统运行后现场实测谐波分量大大低于国标相关要求。同时，SVC补偿系统具有比较完善的保护功能：母线过压、母线欠压、速断、过流、过负荷、阀元件损坏检测保护、控制系统电源异常、丢同步电源、丢脉冲、触发异常、过压击穿、阀室超温、保护输入接口、保护输出接口等，且本身的远程监控系统具有实时读取SVC装置的各项在线运行参数，如电压、电流、频率信号，各类开关量信号，故障扰动信号，保护闭锁信号等。另外，通过SVC装置现场视频信号和音频信号，随时可以观察到现场的设备运行状况，包括维护指导、故障状态、故障位置、电压／电流指示值等。SVC补偿系统运行稳定，抑制电压波动效果明显，尤其，调控功率因数的效果尤为突出。