Cấu hình này sử dụng loại tụ điện đóng cắt bằng thyristor, cuộn kháng điều khiển bằng thyristor (TSC-TCR) ban đầu được phát triển để bù động các hệ thống truyền tải điện với ý định giảm thiểu các tổn thất dự phòng và tăng độ linh hoạt vận hành. Cấu hình TSC-TCR một pha cơ bản cho trên hình (1.23). Với một khoảng công suất điện dung đầu ra đã cho, về cơ bản nó gồm n nhánh TSC và một bộ TCR. Số lượng nhánh n được xác định bởi các yêu cầu thực tế kể cả mức điện áp vận hành, công suất phản kháng đầu ra, công suất dòng điện của các van thyristor, nút làm việc và chi phí lắp đặt… Dĩ nhiên, khoảng dẫn điện cũng có thể mở rộng đến công suất cực đại bất kì bằng cách sử dụng thêm các nhánh TCR.
Hình 1.23 Máy phát công suất phản kháng tĩnh loại TSC-TCR và công suất của nó so với công suất phản kháng đầu ra
Sự vận hành máy phát công suất phản kháng loại TSC-TCR cơ bản có thể được mô tả như sau:
34
nhất, công suất đầu ra máy phát công suất phản kháng có thể điều khiển trong khoảng từ 0 đến QCmax/n, ở đây QCmax là tổng công suất tất cả các nhánh TSC. Trong khoảng này, một bộ tụ được đóng, và ngay lập tức dòng điện trong TCR được đặt theo độ trễ góc mở thích hợp để tổng công suất phản kháng đầu ra của TSC (âm) và của TCR (dương) bằng tổng công suất điện dung đầu ra theo yêu cầu. Trong khoảng thứ 2, thứ 3 … công suất đầy ra có thể điều khiển được trong các khoảng QCmax/n đến 2QCmax/2 … đến nQCmax/n bằng cách đóng bộ tụ thứ 2, 3 .. n và sử dụng TCR để hấp thụ công suất phản kháng điện dung dư thừa.
Bằng cách có thể đóng các bộ tụ vào và ra trong vòng một chu kì điện áp AC, công suất phản kháng điện dung dư thừa cực đại trong toàn bộ dải công suất đầu ra có thể bị giới hạn tạo ra bởi một bộ tụ, và vì vậy về lí thuyết TCR có cùng công suất phản kháng với TSC. Tuy nhiên để đảm bảo rằng các điều kiện đóng cắt tại các điểm cuối các khoảng không vô định, công suất phản kháng của TCR phải lớn hơn một ít trong thực tế so với công suất phản kháng của TSC để có đủ sự gối chồng lên nhau (hiện tượng trễ) giữa các mức công suất phản kháng đóng vào và cắt ra.
Nhu cầu công suất phản kháng so với đặc điểm công suất phản kháng đầu ra của máy phát công suất phản kháng loại TSC-TCR. Công suất phản kháng điện dung đầu ra QC thay đổi theo kiểu bậc bởi các TSC để gần bằng nhu cầu công suất phản kháng với sự dư thừa công suất phản kháng điện dung thực, và công suất phản kháng điện điện cảm đầu ra tương đối nhỏ của TCR, QL dùng để khử các công suất phản kháng điện dung dư thừa.
Sơ đồ này có thể xem như một tổ hợp đặt biệt: tụ cố định, cuộn kháng điều khiển bằng thyristor (FC-TCR) trong đó công suất cuộn kháng được giữ tương đối nhỏ (bằng 1/n công suất điện dung cực đại đầu ra) và công suất của tụ thay đổi theo các bước gián đoạn để giữ sự vận hành của TCR nằm trong khoảng điều kiện bình thường.
35
CHƯƠNG II
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÁC KHỐI ĐIỀU KHIỂN CỦA THIẾT BỊ SVC