２０１３年第２１期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０企业论坛０ 科技信息 ＴＣＲ控制系统在动态补偿中的应用 胡举凡 （舞阳钢板有限责任公司，河南舞阳４６２５００） 【摘要】本文介绍了舞钢公司动力厂四号总降ＴＣＲ控制系统。它通过控制调节串联在电抗器回路中晶闸管的导通角的大小，来控制电路 中感性负载大小．从而起到改善电路中功率因数的作用．保证了公司电网的质量。 【关键词】ＴＣＲ控制系统；晶闸管的导通角；脉冲 Ｔｈｅ ＴＣＲ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ＨＵ Ｊｕ—ｆａｎ （Ｗｕｙａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｗｕｇａｎｇ Ｈｅｎａｎ，４６２５００） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ＴＣＲ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｕｔｈ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｕｇａｎｇ ｃｏｍｐａｎｙ．Ｉｔ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ｂｒａｋｅ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ｔｈｆｉｓｔ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｌｏａｄ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅａｃｔｏｒ．Ｉｔ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｅｌｅｔｒｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ．ｉｔ ｅｎｓｕｒｅｓ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｗｕｇａｎｇ ｃｏｍｐａｎｙ’Ｓ ｐｏｗｅｒ ｄ。 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ＴＣＲ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｔｈｅ ｔｈｙｎｓｔｏｒ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ；Ｐｕｌｓｅ ０前言 近几年来。随着电炉设备功率的增大。用电量也跟着大增，这就需 要晶闸管容量也跟着快速发展．电子技术也跟着快速发展，即通过电 子电路采集到主电路中电压和电流及无功大小．反馈给计算机．计算 机通过计算算出触发角大小．通过驱动电路到电子电路从而调节晶闸 管触发角．随着触发角的改变．从而改变通过晶闸管中电流的大小，从 而改变串在电路中电感的大小来改善电网质量 减少了电流中的基波分量．这相当于增大电抗器的感抗．减小其无功 功率．就电流的基波分量而言。晶闸管控制电抗器是一个可控电纳。 ｒ Ｔ ＴＣＲ电流的瞬时值为： 五ｌ （ｃ０ －－ＣＯＳ（ｇｔ），ｄ＜ ＜ａ ， 其它为０（０＜∞ｆ＜ 和ａ柑＜∞￡＜２７ｒ） 等效电纳为：Ｂｒ＝—Ｚ￣－Ｚａ＿＋ｓｍ２一ａ 仃ｗＬ （式中，Ｖ是电压有效值，６是导通角， ＋ ＝ ， ，＝ｔｏＬ。） 在ＴＣＲ控制系统的控制下．就可以得到如图２ｂ）所示的ＴＣＲ电 压一电流特性曲线。ＴＣＲ的电压一电流特性实际上是种稳态特性．特 性曲线上的每一点都是ＴＣＲ在导通角６为某一角度时的等效感抗的 伏安特性上的一点。ＴＣＲ之所以能从其电压一电流特性上的某一稳态 工作点转移到另一稳态工作点．都是控制系统不断调节触发角．从而 不断改变导通角的结果。显然．其特性的斜率和在电压轴上的截矩．都 是由控制系统的参数来决定的 ＴＣＲ控制系统通过检测系统电压、电流和ＴＣＲ的电流，计算出可 １ ＳＶＣ无功补偿原理及其组成 １．１ ＳＶＣ无功补偿原理 静止无功补偿最重要的性质是它能维持结点电压不发生变化。为 此．它要能够连续地调节向负荷提供的无功功率．维持系统的无功平 衡，即满足方程：Ｑ ＝ ＋ＱＬ－Ｑ。＝常数＝Ｏ（式中Ｑｓ为系统无功功率， 为负荷无功功率， 为电抗器无功功率，Ｑ 为电容器组无功功率。） 控硅的触发角，控制电抗器电纳值，达到无功补偿的目的。 １＿３ ＴＣＲ控制系统组成及功能 １＿３．１工作原理 ＳＶＣ控制部分由控制柜、脉冲柜和功率单元三部分组成。控制柜 —丽。ｉ百一。 的作用是通过采集系统信号经内部计算处理后发出触发脉冲．同时检 测可控硅击穿、触发脉冲丢失和ＴＣＲ过流等 脉冲柜是将触发脉冲转 图１无功功率补偿原理 变为符合要求的脉冲信号。触发可控硅。功率单元是串人电抗器回路． 如图１所示，Ａ为系统工作点。负荷工作时吸收Ｑ ，补偿装置由 通过接收脉冲柜发出的脉冲信号，控制晶闸管的通断．使电抗器产生 补偿所需的电流 电容器组提供固定的Ｑ ；当负荷工作状态改变，导致吸收的Ｑ 变化 ３．２控制柜组成 时，通过调节晶闸管控制电抗器吸收的Ｑ，来抵消负荷无功的变化．从 １．控制柜由数显表单元、微机监控单元、开关面板、主控单元、采样 而维持系统动态无功平衡 单元、输 输出单元、整流部分及柜内风机和照明组成。下面将以插件 １．２ ＳＶＣ装置的组成和工作原理 箱为单元＿介绍： ＴＣＲ的单相基本原理和电压一电流特性如图２所示！ １）主控单元箱工作原理 ＿－．… ｌ３。．Ｉ鞠‘ 主控单元箱是完成对可控硅单元的控制 它对系统的信号进行变 换、计算，最后通过控制板计算出可控硅的触发角．发出光信号传给脉 冲柜。它同时接受脉冲柜反馈回的光信号。它还完成与上位机的通讯． 把上位机的参数传给控制单元各个板．把采集的信息反馈回上位机 Ｕ 它有一些自身必要的保护功能来保护功率单元。还把内部信号与外部 信号隔离开来增强抗干扰能力 Ｏ ２）采样单元箱工作原理 ａ）单相电路原理图 ｂ）电压——电流特性 信号采样单元由电压互感器和电流互感器及运放单元组成 采集 图２ ＴＣＲ原理图 系统电压Ｕａｂ、Ｕｂｃ、Ｕｃａ和系统电流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ供中心控制系统运算使 用；采集的相控电流Ｉａｂ、Ｉｂｃ、Ｉｃａ供给中心控制系统运算和保护用；采 如图２ａ）可知，ＴＣＲ的单相基本结构是两个反并联的晶闸管与一 集相控线电流和滤波通道电流供中心控制系统显示使用 个电抗器串联。ＴＣＲ的控制元件是两个反并联晶闸管．它们在ｃａ￣，ａ １ｃ．３．３脉冲柜组成及工作原理 压的不同半周轮流导通。当晶闸管的控制角ａ在９０。到１８０。之间时． 脉冲柜由ＳＶＣ系统原理图、击穿检测单元、脉冲形成单元、脉冲 ＴＣＲ部分导通（控制角为９０。时完全导通）；增大控制角，其效果就是 光电转换单元、电源单元和低压导通单元组成 重点（下转第４５６页） 作者简介：胡举凡，男，２００４年毕业于内蒙古科技大学自动化专业。 ４５４ ２０１３年第２１期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０企业论ｉ２０ 科技信息 得到改变 首先．国企的董事长和总经理等主要负责人．是由政府主管 部门直接任命的。其次，企业还要承担一系列政府强制性的行政任务， 经营者往往有具有政治、经济双重目的．希望把经营企业作为进入政 界的跳板．也就是说企业的经营者很不是以企业利润最大化为最终目 的．而是把与政府政策的高度一致作为经营企业的最高纲领。 ２．２＿２约束不力．职务消费不规范 我国的国有企业．长期以来有不同的政府部门分头管理。这种体 制上分离的管理体制．对企业经营者约束的权责不明。国有资产所有 者的代表．不是国企资产的真是所有者，对国企经营者约束的动力不 足。其次，企业的股东大会、监事会对董事长和总经理的制衡力度不 够．给这些企业经营者的代表留有不受约束的权利空间。另外，很多企 业只有奖励措施，却没有惩罚措施，即使企业当年未能完成预定任务， 经营者也不须承担任何责任或遭受物质惩罚。这样就使得很多经营者 养成了喊口号的毛病．ＩＺｌ号大了无所谓，完不成无所谓，只要与上级部 门的保持一致．在这样的情况下出现了一批“拍拍脑袋做决定，拍拍胸 脯作保障．拍拍屁股走人的”国企经营者。这也是企业经营者约束力度 自己的看法。笔者认为以下两种方式可以作为参考。 ３．２．１改变当下国企经营者由政府的方式 也就是说建立一中任命、聘任双轨制的经营者任命方式。国有资 产管理机构只任命企业的董事长．而经理则由股东大会或职工代表大 会按法定程序提出推荐和罢免的建议，最后由董事会决定聘任、罢免。 经理采取竞争上岗办法．实行个人负责制 ３．２．２建立经营者人才市场 我国经过３０年的改革开放．造就了大批经营管理人才．经营者人 才并不缺乏，关键是缺乏一个经营者施展才能的机制。因此，应实行经 营者队伍职业化．并相应建立经营者人才市场。通过引入竞争上岗、公 开选拔、民主选举等机制，起到对经营者的激励约束作用．并使经营者 保持危机感。 ３．３创新精神激励机制 笔者认为．非货币性的激励方式如职位激励、地位激励等，与物质 激励相比，同样也很重要。承认企业经营者在整个经营管理活动中的 核心地位．尊重和保护经营者的独立经营管理权．创造条件让经营者 将自己的经营理念和价值观念贯彻到企业的日常运作过程中．实现事 不足的表现 业激励。其次．可以对优秀的国企经营者在政治上加以重用．为他们提 ３健全国有企业经营者激励约束机制的对策建议 供更广阔的发展空间．让他们在企业中的经营管理活动．成为以后进 通过上一部分的分析．可以看出国企经营者激励约束机制存在很 入政界的一个跳板。 另外．地位激励也是一种很好的创新型精神激励方式 马歇尔就 多问题 建立健全国有企业经营者激励与约束机制．是完善公司治理 “最能刺激一个人的精力和进取心的，无过于在生活中提高 结构、促进国有企业可持续发展的重要改革．要坚持激励与约束相适 曾经说过：这种希望可以给他压倒一切的热情”。在企业家的效用函 应的原则．探索出适应国有企业发展需要的国有企业经营者激励与约 地位的希望．数中．社会地位是重要的变量．保持和提高社会地位是企业家追求的 束机制。 重要目标 所以我们可以在整个社会培养起一种尊重企业家的社会风 ３．１健全对国有企业经营者的报酬制度 使处在该位置上的经营者有一种自豪感和成就感。 国企的所有权与控制权是分离的．经营者对企业经营的成败起决 气和文化环境，综上可以看出．健全国有企业经营者激励约束机制．不仅要给予 定作用．实践证明经营者报酬设计对他们的行为有直接的影响。那么 国家作为产权的所有者．设计合理的报酬方案是委托人调动经营者积 经营者多种方式的创新型激励．即给予应有的权利和利益．还要对他 明确其相应的责任．确保他们对作为企 极性的重要手段 当前国企经营者的报酬一般可以分为两个部分：一 们的各种经济活动加以约束．是，固定部分，在经营者的报酬中所占比例较小．激励作用不大；二是， 不固定部分，通常我们称为效绩奖．在经营者的报酬中所占比例较大。 笔者认为经营者激励性报酬设计应遵循的最优原则．是把经营者报酬 与其经营绩效挂钩 最为合理的收入报酬是促使经营者努力经营，把 个人的发展与企业的未来联系在一起。因此．将经营管理者的收入报 酬与经营业绩相挂钩．对经营者的贡献给予应有的回报．是建立有效 的经营者激励机制的基本原则 ３．２引入竞争上岗．实现任职激励 ２１世纪更是人才竞争相当激烈的时代。竞争使人才脱颖而出，竞 争也是公平的体现。要充分引入市场竞争机制．将能带领企业做强做 大的经营者选出来 以经营业绩的说话．逐步减少政府对国企经营者的直接任命权． 更多地引人竞争机制．建立优胜劣汰的人才市场竞争机制．使经营者 产生“不进则退”的危机感。关于任职激励的想法．当下有学者提出了 业所有者的委托人负责。ｌ 【参考文献】 ［１］刘君，朱平利．对我国国有企业经营者激励的探讨叨．企业天地，２００４（１１）． ［２］朱克江．经营者薪酬激励制度研究［Ｍ］．中国经济出版社，２００２． ［３］陈佳贵．国有企业经营者的激励与约束『Ｍ１．中国经济出版社．２００１． ［４］陈清泰，吴敬琏．股票期权激励制度法规政策研究报告［Ｍ】．中国财政经济出 版社．２００１． ［５］苏海南．经营者激励与约束［Ｍ］广东：珠海出版社，１９９９． ［６］李秀荣．论国有企业经营者激励与约束机制的构建【Ｊ】ｌ山东财政学院学报， ２００２（１）． ［７］丁世青，李陶．企业薪酬制度改革的若干问题【Ｊ】－中国人力资源开发，２００２（１）． ［责任编辑：王迎迎］ （上接第４５４页）介绍击穿检测单元和脉冲形成单元。当脉冲柜接收 到控制柜的光信号以后。通过脉冲触发光电转换板．把控制柜来的光 信号转换称电信号送给脉冲形成单元．通过脉冲形成单元形成六路强 触发脉冲分别送给阻抗匹配及脉冲检测板．形成一个光信号反馈给控 制柜的控制板，告知控制板触发脉冲正常。同时强触发脉冲送给阀组 柜脉冲盒上的六根脉冲电缆来触发可控硅的控制极 １）脉冲形成单元工作原理 脉冲形成单元是整个脉冲柜的核心部分．当脉冲形成单元接受到 脉冲触发光电转换板送来的电信号以后．通过输入脉冲前置放大电 路、脉冲前沿控制电路、脉冲前沿形成电路、振荡控制电路、脉冲控制 电路、振荡电路、逆变等电路，经放大处理后形成Ｐａｂ＋．Ｐａｂ一，Ｐｂｃ＋． Ｐｂｃ一，Ｐｃａ＋，Ｐｃａ一六路生成一个周期为５００￣ｓ的方波脉冲信号 ２、击穿检测箱工作原理 击穿检测箱是完成保护ＳＶＣ功率柜上可控硅的功能 它主要是 检测功率柜上可控硅的运行状态．然后对该信号进行综合处理．与上 位机设定的可控硅击穿整定值进行比较．如果可控硅击穿的数量大于 等于整定值则击穿检测箱报击穿跳闸故障：如果可控硅击穿的数量大 于等于１小于整定值则击穿检测箱报击穿报警故障：并且将相对应击 穿的可控硅位置上报给上位机．同时它还负责把上位机设定好的可控 硅数量及击穿整定值下传给击穿检测综合板 １．３．４阀组单元工作原理 根据不同的电压等级，我们选用不同数量的可控硅反并联在不同 数量的几个阀组柜中，在阀组柜外有脉冲盒．分别由六根脉冲电缆在 ＡＢ、Ｂｃ、ｃＡ三相阀组柜的脉冲盒中穿过。当触发脉冲到来时．在脉冲 盒的次级感应出一个触发脉冲送到可控硅的控制极．触发可控硅。 ２结束语 本文讨论的ＴＣＲ控制系统已在动力厂２＃、３＃、４＃总降中成功应 用，经过一年多的生产实践证明，其可操作性好，性能稳定，控制精确， 尤其与炼钢用电炉配合良好，完全满足炼钢冶炼需要．把冶炼吨钢电 耗降低了３６％１￣Ｉ２－，节能效果显著。 ［责任编辑：王迎迎］