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附3：
学生毕业设计（论文）外文译文
学生姓名：学号：专业名称：译文标题（中英文）：晶闸管投切电容器控制系统的设计
DesignoftheControlSystemforThyristorSwitchedCapacitorDevices译文出处：ProceedingsoftheIEEEPowerEngineeringSocietyTransmissionandDistributionConference,v2,BlazingTrailsinEnergyDeliveryandServices,2003,p606-610指导教师审阅签名：外文译文正文：
晶闸管投切电容器控制系统的设计
摘要
本文为晶闸管投切电容器在6KV-10KV中低压配电系统中的应用，该系统能在投入时刻避免冲击电流并且在电流过零时立即断开。本文首先对电容器的投切瞬间进行了分析，对中压系统TSC电压测试进行了介绍。TSC构造简单，实践证明电压过零检测方法是非常可靠、准确的。其投切补偿后的性能优越。
一．TSC装置介绍
分流电容器在中高压电力传输网络中是很重要的无功补偿电源，晶闸管投切电容器利用投切电容器组来实现电压调节和无功功率平衡，因此能提高系统容量、减少电网网络损耗、提高电压质量、产生无功功率，来避免电压崩溃和提高系统的稳定极限。晶闸管自动投切电容器在改善电能传输和配送的经济可靠方面是十分经济实用的。
本文TSC装置的电压应用范围为6到35KV，它能够灵活自如的控制补偿容量，在电流过零时切除，并且避免投入时过电流的产生。TSC在投切时刻过电流和过电压的产生方面比传统的机械投切有无比优越性。理想情况下，电容器投切时刻的初始电流为零，这样可以保证电容器平稳的投入。从理论上讲。单相电容器投切的最大时间为电源周期的一半，这样可以确保无冲击电流的产生。一个重要的技术问题就是怎样避免晶闸管投切电容器在投切时刻过电压和电流的产生。
二．TSC投切时刻条件
这是一个由双向晶闸管控制的单相TSC装置图形。如图1所示。

图1单相TSC装置示意图

此装置的数学表示为

初始电流为

电容器初始电压为

以上方程等价与

这里为震荡频率，Im是电流稳定时的峰值。为了使得（1）式中的电流能直接到稳定值，避免瞬间冲击。以下两个条件必须同时满足：

这里Uc0是电容器的残余电压，Φ是电容器投入时的初始相角。
以上两个条件可以进一步解释为：
电容器电压必须和保持一致。在WLC<<1电容器电压可认为是和电源电压峰值相等。
电容器电压必须在投切时刻与电源电压峰值是大小相等，极性一致
当以上两个条件同时满足时，电源电流就会处于无畸变的稳定状态。
这时

但是在实际操作当中，电源电压具有波动性。并且电容器的电压有残余电压使得同时满足以上两个条件显得有点可望而不可及。然而，当系统电压过零时如果投入电容器能较好的实现，当电容器的电压为零时。

当，表达式（1）可以变为

由此可见，当端点电压和电容器之间的电压差为零时，电容器投切时刻的瞬间电压峰值不会超过稳定电压峰值的两倍。进一步讲，如果投切时刻的相位角小于90度，无瞬变电流的投切是可能实现的。所以与电容器之间的电压为零时刻来出发晶闸管来投入电容器是有原理可寻的。
三．电容器残余电压的测试

图2并联电容器端的电压差为非零时的现场电流测试波形

晶闸管投切确保无瞬间突变电流的关键是电压的准确检测，在高压系统里，TSC的电压测量显得有些困难。在10KV系统中，电容器端的峰值电压将达到14140V（DC），当投入系统时，电子管两端的电压波形将是直流和交流的叠加，其中直流将会逐渐衰减为零，如果电压不能被准确的测量出，投切电压差很大，变化的电流，将会使得di/dt很大，它可能损坏晶闸管，图2为电容器与电源电压差不为零时，投切后的在线电流检测波形，TSC在高压系统中。每相一般有12到60个晶闸管控制，其耐压水平从6KV到35KV不等，控制电路版块在地面，电压测量信号通过传输通道传送到地面控制部分。触发脉冲必须从地面控制系统，及时准确地触发晶闸管，在高压系统中。地面低压和高压之间应可靠、独立的认真设计，以避免相互干扰和在高压电路逻辑间的误触发。在6KV—35KV相对较小的无功补偿系统中，图3采用的是无源检测装置，采集到的信号通过光纤传输到可相互通信的中央处理器。在组织结构方面这种检测方法比有源的是简单易行的。可有效的避免电磁干扰。

图3逻辑电路和无源测量

图4显示的是电子管串联时电压检测的一种方框图，通过电阻器分压后，当并联电容器组的残余电压与检测电源电压的峰值一致时，电压信号就成比例的并行传送给光纤线路，在与并联电容器组的电压差为零时。逻辑电路从光纤电路中输出触发信号到TSC的控制器，来控制那些电容器需要投切。借助功率放大器的触发信号是电磁隔离的。