（中交三航局第三工程有限公司210011）
摘要：盾构设备的使用，对供电系统无功冲击大、谐波污染严重，面对这样的问题，设想了一种静止无功补偿器SVG+固定电容器组FC的组合补偿方案，其中介绍了该装置的基本原理、控制方式和补偿容量，同时这套方案也包含了无功补偿和谐波治理.
关键词：盾构设备；无功冲击；谐波污染；SVG+FC
城市轨道交通系统的快速发展，使得盾构设备的用户数量日新月异，盾构机是隧道挖掘的特用工程机器，高自动化，大耗电量。作业时需要依据施工现场的状况不断起停，此时就给母线带来了巨大的无功冲击，谐波污染也就出现了。“并联电容是一般守旧补偿方式，补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而使电能损耗下降、提高电压质量和设备使用率。经常配合有载调压变压器使用。无法具体问题具体分析。另一点，电容器并联还存在这样的问题：由于电网中的谐波被放大，谐振的发生率升高，谐波污染的可能性也大大增大。电容器由于基波电流叠加谐波电流，温度过高，继而毁坏的可能性也增大。电能质量差，功率因数低是盾构设备供电系统需解决的矛盾.
一、关于盾构机供电系统的补偿方案
盾构机作业时是个较为复杂的情况，因此不理想的补偿效果是预料之中。现场实况的随机，使得盾构设备的工作状态、输出功率值发生着不断网变化。盾构机中的大小系统的作业基本是靠电机，交流电机排汇者电网是感性负载，大规模的无功功率。他的刀盘是由数个进料槽的切削盘体组成的，处于盾构设备的最前端，刀盘系统的主要就是非线性负载，这期间通过谐波叠加在在人电网中，包含5次严重的谐波，易带来谐波污染。谐波的危害较为严重。产生电能、传输电能和利用电能的效劳都会因为其而下降，然后电气设备两会出现温度过高、振动、噪音和绝缘退化等情况，使用寿命缩短的情况，故障或烧毁的情况也是可能发生的。不得不说的，谐波的妨害还有很多：并联、串联谐振出现在电力系统小部分，大大增大了释放的谐波含量，使得电容器废弃的可能性变大。不理想的补偿效果，促使我们要探寻合适的盾构机器，这样有利于提高机器操作的靠谱性，也有利于提高经济效益。
补偿方案的确定。SVG和SVC是目前矿并供电系统中应用比较广泛的补偿技术，SVC是“无功静止补偿装置”，这是因为电容器、电抗器、晶闸管阀等构成这种装置的主要部件都是“静止”的，但其功能是动态无功功率补偿。
StaticVarGenerator，缩写为SVG。用于做无功补偿的，比SVC更加先进。他的基本原理是基于电抗器自换相桥式电路，在电网上直接并联，根据实际情况调整桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者其交流侧电流受到非间接接的控制，这样就可以使该电路排汇或者发出满足要求的或感性或容性的无功电流，实现动态无功补偿的最终结果。
综上所述，SVC是静止式动态无功补偿装置，分TCR和TSC两种。SVG在SVC基础上再升级，相比较来说SVC劣于SVG。比如SVC无法一直调节无功补偿，并且容性只能够输出。SVG就能由感性至容性不间断调整动态无功补偿，不占用很大面积，使用起来更加安全。而在SVG+FC的组合中，FC能减掉供电设备中的谐波，部分容性无功也能够提供，基于此，盾构供电系统存在的一系列问题就不用担心了。
二、SVG的基本原理和控制方式
SVG的基本原理。SVG的基本原理就是将自行更换相桥式电路通过电抗器的方式或者直接并联在电网上，具体情况具体分析的调整桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者非间接调控其交流侧电流，就可以使该电路排汇或者发出满足要求的无功电流，实现功率无功补偿的最终结果。
SVG的控制方式。在SVG中，补偿器应产生的无功电流的值参照外闭环调整器输出的调控信号。根据无功电流或者说无功功率的参照值调节SVG生产时要用到的无功电流或无功功率的一定调控方式，来给分为间接控制和直接控制两类。由于在保持系统电压值基本一定的状况下，对无功电流的调控也就等于对无功功率的调控。事实上，SVG的电流控制任务中还应该包括节制有功电流出现，节制无功电流可以补偿电路中的有功损耗。
三、关于FC滤波器
FC滤波器的电路或者运算处理系统是具有频次选择作用的，同时还可以滤除噪声。简单来说，调和滤波装置是把调试滤波装置设计的某一谐振的频次，排汇体系中更多的这一频率的谐波，这时的吸收效果会变得更好。普遍的单调谐滤波器有70％的吸收效果。其实个体自己就是谐波源的有源滤波，它以电力电子的装备为基础，在检查到系统谐波的时候产生相同于系统幅值，谐波向量相位相反，这样就可以抵和系统谐波。当有源滤波在过滤掉了谐波，还对其无功功率开展了动态补偿。快速的反映动作是有源滤波的好处，百分之九十五的滤除谐波值，无功补偿较为细腻。但它的现实意义中价格比较高，容量比较小。因为当前我们所认识的还比较稚嫩的大规模硅阀技术，目前比较多见的包括源滤波容量是小于600kvar的。而它的运行的安全性能也是远远低于无源滤波的。
普遍的无源滤波是在匹配电感和电容对谐波调和滤波形态的基础上，因而谐波电流就流不入体系内，低阻态通路的形态就形成了。相比有源滤波，无源滤波的利益就是人力物力投入低，使用起来安全稳定，操作技术也相对老练，容量大。而它的坏处就是只有百分之八十的谐波滤除率，所以对基波的无功补偿也是未尝不可的。我们目前使用有源滤波混合无源时需要的条件是在需求量大且要求补充细致，简单来说就是无源滤波开展大规模的滤波补偿，而有源滤波则来做一下细微的调整。
总结
对改善电能质量电压，无功补偿有着非常重要的作用。针对不理想的补偿方式，笔者提出盾构设备供电系统使用静止无功补偿设备混合FC滤波装置。并分析其不同的控制方式、控制原理，静止无功补偿设备SVG+FC滤波器混合补偿装置的投入，有利于增大系统功率，也有利于改善谐波污染的情况，减少危害，是个很好的发展方向。
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