Trên thực tế, các sóng hài bậc cao có ảnh hưởng xấu đến hoạt động của hệ thống điện và chúng được loại bỏ nhờ các thiết bị lọc F mắc song song với thiết bị bù. Khi đó dịng điện trên hệ thống chỉ cịn thành phần cơ bản.
Như vậy, ta có thể hiểu TCR như là một cuộn kháng có trị số XK thay đổi được: 𝐼1 = 𝐼𝑚. ∅1(𝛼) = 𝑈𝑑𝑚 𝑋𝐾𝑚𝑖𝑛. ∅1(𝛼) ↔ 𝐼1= 𝑈𝑑𝑚 𝑋𝐾𝑚𝑖𝑛 ∅1(𝛼) → 𝑋𝐾 =𝑋𝐾𝑚𝑖𝑛 ∅1(𝛼), 𝑄𝐾 = 𝑈2 𝑋𝐾
Từ đó ta thấy XK thay đổi liên tục từ XKmin đến XKmax khi góc cắt α thay đổi liên tục từ 900 đến 1800. Do vậy cơng suất phản kháng Q được tính bằng cơng thức:
𝑄𝐾 =𝑈𝑋2
𝐾 nên cơng suất phản kháng của TCR cũng thay đổi khi góc cắt α thay đổi. Do các tính chất trên mà TCR là một thành phần quan trọng, đóng vai trị chính trong thiết bị bù có điều khiển thyristor ứng dụng trong hệ thống điện.
* Phân tích các hiệu ứng phụ: - Phân tích ảnh hưởng:
Chẳng hạn khi k = 3 ta dễ dàng xác định được biên độ của thành phần bậc 3 của dòng điện xuất hiện trên SVC.
I3= I0 θ3(α)
Cho thay đổi α từ 900 đến 1800 ta có sự biến thiên của I3(α) như hình vẽ 1.11 ở trên.
Giá trị của I3 cho trong bảng 1-1 (trị số tương đối)
Bảng 1-1: Giá trị dòng điện I3
α 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
I3 0 0,704 0,120 0,138 0,123 0,086 0,046 0,016 0,002 0 Có thể nhận thấy rằng thành phần bậc 3 xuất hiện rất phụ thuộc vào α có những góc cắt I3 rất lớn, ngược lại có lúc làm cho I3 = 0. Đặc điểm này rất quan trọng đối với công nghệ chế tạo và thực hiện điều chỉnh SVC.
Tương tự ta có thể vẽ quan hệ θk(α) với k = 5, 7, 9 ta có đường cong tương ứng như trên hình 1.10.
- Các biện pháp khắc phục: Để loại bỏ thành phần bậc cao trong dòng điện TCR người ta đặt các bộ lọc tần số cao F. Các bộ lọc này chính là các mạch LC cộng hưởng với tần số mà nó cần lọc.
Khi có thành phần dịng điện bậc cao xuất hiện trong dịng điện TCR thì do các mạch lọc cộng hưởng với tần số 3f, 5f, … nên trở kháng của nó đối với các dòng điện tần số cao này chỉ còn là điện trở thuần của các thiết bị R mà các điện trở thuần này rất nhỏ nên dòng điện bậc cao đi qua bộ lọc xuống đất hết, dĩ nhiên phải lựa chọn trị số của L và C sao cho trở kháng của mạch lọc đối với tần số cơ bản rất lớn để tránh tổn hao.
Như ta nhận thấy rằng cường độ dòng điện của thành phần bậc cao tỷ lệ với công suất của mạch TCR, thơng thường trong SVC chỉ có một TCR cịn các phần tử khác là TSR và TSC là những phần tử đóng mở nhảy bậc nên trong quả trình làm việc khơng sinh ra thành phần bậc cao, chỉ có TCR là phần tứ thay đổi liên tục của SVC mới sinh ra các thành phần dịng điện bậc cao trong q trình làm việc. Bởi vậy để giảm cường độ dòng điện bậc cao người ta cịn có biện pháp là chia nhỏ
công suất của SVC ra nhiều phần tử TSR, TSC và TCR. Việc chia nhỏ cơng suất của SVC ra nhiều phần tử có lợi sau:
- Giảm dòng điện thành phần bậc cao.
- Khả năng điều chỉnh công suất phàn kháng phát ra mềm dẻo hơn. - Công suất của thyristor sẽ được chọn nhỏ đi tương ứng.
Như vậy việc chia ra nhiều phần tử của SVC sẽ làm cho hệ điều khiển phức tạp nhưng ta có thể sử dụng các thiết bị vi điều khiển để giải quyết vấn đề này.
Vấn đề lựa chọn công suất từng modul bằng bao nhiêu là một bài toán cần xem xét.
Tuy nhiên hiện nay công nghệ nước ta chưa sản xuất được SVC mà phải mua trọn bộ của nước ngồi thì bài tồn này chưa cần đề cập đến.
1.3.2.3. Tụ đóng mở bằng thyristor TSC
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tụ đóng mở bằng thyristor được thể hiện trên hình 1.11.