【文章內(nèi)容簡介】 ，電容器可以過載工作幾秒鐘(典型值10秒鐘)。這些電壓限制條件相應地在圖中給出，以表明在給定的線路電流水平下，晶閘管控制角的運行限制范圍。：(1)在線路電流小于最大連續(xù)工作電流時，電流值越小，TCSC阻抗在容性運行區(qū)的可控運行范圍越寬。在連續(xù)運行區(qū)，線路電流較低時甚至有可能實現(xiàn)輸電線路電抗的完全補償。除了在連續(xù)運行區(qū)可以以較大的等效阻抗運行之外，還可以通過控制晶閘管，使之主動運行于短時過載狀態(tài)，這是TCSC區(qū)別于固定串聯(lián)補償裝置只能被動地承受過負荷的一個重要特點。(2)當線路電流超過最大連續(xù)工作電流之后，TCSC短時過負載狀態(tài)下運行，這時在調(diào)節(jié)TCSC等效阻抗時，必須考慮電容器過載電壓時間特性的限制。短時過負載狀態(tài)下TCSC的等效阻抗仍然在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍與過載電流大小有關。這種工作特性對于提高電力系統(tǒng)在故障后的短時間內(nèi)電網(wǎng)非正常運行方式的性能具有很重要的作用。(3)在線路電流達到額定值2倍的情況下，仍然有可能保持TCSC在電網(wǎng)中運行，并且它仍然具有一定的阻抗調(diào)節(jié)能力。這一特性對于平息故障切除后系統(tǒng)功率搖擺的過程非常有用。(4)從感性運行區(qū)可以看到，晶閘管旁路狀態(tài)下，TCSC甚至可以在連續(xù)運行狀態(tài)下，承受幾倍于額定電流的故障電流。其承受能力與電容器和電抗器的工頻電抗比值有關。充分利用其短時間過載能力，可以使之承受更大的故障電流。由于具有這一特點，TCSC的晶閘管旁路運行模式常常被用于在故障狀態(tài)下保護串聯(lián)電容器，并且因為這時TCSC無須退出電網(wǎng)運行，因此可以保證在故障恢復過程中，快速地控制TCSC，使之按照有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行的目標，轉(zhuǎn)換到需要的運行模式運行?！CSC裝置的工作特性受到設備元件電壓電流工作特性及其額定參數(shù)的限制，TCSC元件必須工作在允許的范圍內(nèi)。由上面的分析知道，TCSC裝置元件的工作電壓和電流決定于線路電流水平以及觸發(fā)控制角，而觸發(fā)控制角的大小也就決定了TCSC運行電抗的大小。因此，TCSC裝置的工作能力與運行參數(shù)(線路電流和運行電抗)之間存在確定的關系。正確理解這種關系，無論是對于裝置參數(shù)的設計還是運行參數(shù)的確定，以及在系統(tǒng)特性的計算時都是非常必要的。通常采用TCSC裝置的對外VI曲線或者裝置的XI曲線來描述TCSC裝置的穩(wěn)態(tài)工作特性。TCSC裝置的VI特性曲線(V)和線路電流(I的關系表示的單模塊TCSC工作特性。橫坐標為線路電流標么值，以TCSC額定工作線路電流(記為IR，即為TCSC連續(xù)運行的最大工作電流)為基準?？v坐標表示電壓的標么值，其基準值為額定線路電流在電容器上產(chǎn)生的電壓降，即：VB=IR+XC。圖中，容性可控運行區(qū)域是一個三角形區(qū)域。根據(jù)運行時間的不同，有不同的電壓、電流極限，表示實際裝置的運行約束條件。從原點出發(fā)的每一條直線代表一個常數(shù)電抗值。圖中標有“晶閘管全關斷”的那根直線代表的是TCSC晶閘管支路電流為零時的容性等值電抗，數(shù)值上等于電容器的標稱XC。當晶閘管導通時間增加時，電容器電壓增加，結(jié)果增大了TCSC的等效容性電抗，對應于在圖中將常數(shù)電抗直線逆時針轉(zhuǎn)動。TCSC的可控容性電抗變化范圍是電容電壓和線路電流的函數(shù)，最大典型值是三倍電容器工頻電抗(.)，如圖中標有“最大觸發(fā)越前角”的直線所示。控制運行區(qū)的常數(shù)電抗線并不總是延伸到原點，這是因為所有的晶閘管都具有一個最小觸發(fā)導通電壓，低于該電壓的時候晶閘管不會觸發(fā)導通。另外，在工程上晶閘管閥的觸發(fā)電路電源取自某些閥支路電流，因此當線路電流很低時，限制晶閘管的正確觸發(fā)受到限制。結(jié)果使TCSC具有最小電流和電壓限制，低于該值的時候晶閘管觸發(fā)不可靠。TCSC的電壓電流限值限制了其運行區(qū)域，TCSC模塊調(diào)節(jié)電抗的能力受裝置所能承受相關電壓能力的限制。當長期連續(xù)運行于容性區(qū)域時，電壓限值由串聯(lián)電容器額定連續(xù)運行電壓確定，如公式(22所示：VR=IRXR (22)式中：IR是通過TCSC裝置的額定(最大)連續(xù)運行線路電流的工頻有效值。XR是額定連續(xù)運行電抗，對應于額定電流IR時允許的最大工頻容性電抗。VR是TCSC連續(xù)額定運行時的工頻電壓有效值。在有些應用場合，特別是對于那些在己有的固定串聯(lián)補償裝置上進行改造的TCSC工程，連續(xù)額定運行點可能會定義為BLOCK運行模式，即有XR=XC。然而，實際上TCSC更多地運行于微調(diào)控制模式，這時XR不等于XC。 ，標有咋的水平線就代表串聯(lián)電容器的工作電壓限制條件。TCSC應該可以連續(xù)運行在由電壓VR限制的運行區(qū)域，即圖中標有“I”的運行區(qū)域，阻抗可。，如果產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)電壓超過了VR，控制器會根據(jù)裝置短時和動態(tài)過載時間限制條件自動減小運行電抗指令XORDER，直到電容電壓不大于VR為止。 ，對應的水平直線代表相應的電壓限制條件，它和XORDE。變化范圍共同確定的運行區(qū)域(圖中標有“II的運行區(qū)域)是TCSC短時過載運行區(qū)。圖中，I表示在額定運行電抗點時TCSC可以承受的最大短時過載電流。TCSC短時承受過負荷的運行時間典型值為30分鐘。IEEE標準規(guī)定，在這樣的過載情況下，電容器在其壽命期間應該可以承受大約300次過載。 ，對應的水平線與X ORDE。變化范圍共同確定的運行區(qū)域(圖中標有“III”的運行區(qū)域)是TCSC的動態(tài)過電壓運行區(qū)。圖中I。表示在額定運行電抗點時TCSC可以承受的最大暫態(tài)過載電流。TCSC在暫態(tài)過程中承受過載的典型持續(xù)時間為10秒鐘。凡的典型值為2倍VR。位于由凡確定的水平線上的虛線(標有吹)代表TCSC裝置過電壓保護水平，對應于MOV或者其他保護設備的動作電壓值。 。感性運行受到最大觸發(fā)延時角(標有“最大觸發(fā)延遲角”的直線)和最大晶閘管電流(標有“最大晶閘管電流”的直線)的限制。兩者之間是與諧波熱效應(標有“諧波熱極限”的直線)有關的限制，圖中近似為一恒定的電壓限制。這些諧波將會使晶閘管和電抗器產(chǎn)生熱效應，同時會產(chǎn)生接近電容器和氧化鋅避雷器的耐受電壓能力的電壓峰值。出于這種考慮，其影響近似地設定為定值電壓限制。 標有“晶閘管旁路”的直線代表晶閘管旁路時TCSC的等效電抗(感性)，它對應于TCSC的最小運行感抗。該直線可能向電流軸線方向延伸到很遠，這是因為可能會要求電抗器承受電力系統(tǒng)較大的故障電流。與容性運行區(qū)相似，感性運行區(qū)也有連續(xù)運行、短時過載運行以及暫態(tài)過載運行三個區(qū)域，分別如圖中標記“I、II、III”所指區(qū)域所示。需要指出的是，圖中的電壓限制線認為是有效值電壓。盡管實際上大多數(shù)設備都對峰值電壓敏感，而不是對有效值電壓敏感，但是因為TCSC在微調(diào)運行方式下，增加XORDER時，工頻電壓有效值相應成比例地增大，而由于電壓畸變隨之增大，峰值電壓以較小的比例增加。因此這樣的表示方法對于理解TCSC的特性沒有什么不利的影響。在設計TCSC裝置時，需按照峰值電壓來考慮。此外，用于表示保護水平的電壓是指峰值電壓。TCSC裝置XI工作特性，只是縱坐標用電抗代替電壓。連續(xù)容性運行區(qū)域如圖中標記“I”所指區(qū)域所示。運行區(qū)下邊界即為電容器基頻電抗。曲線邊界(實線所示)表示滿足VR=I*X的