E-05 · 高频焊管：冲击负荷上，TSC 并不过时
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核心结论速览
- 测试场景： 焊管厂，10 / 0.4 kV，变压器两台：1250 kVA 与 630 kVA。负荷是高频焊机和直流电机，六脉波整流。测点在各台变压器低压侧。仪器 Hioki 3196。测试日约 2010-01-09。数据已脱敏。
- 发现： 冲击负荷、谐波谱不复杂的时候，用 TSC 替代纯电容，今天经济性与可靠性仍有明显优势。有源滤波不是默认升级。本案仅 5 次约 300 A，叠加 7 次后，有源造价会高出 TSC 数倍。
- 关键数据： 1250 侧功率因数约 0.60，5 次约 299 A，7 次约 79 A，电压总畸变率约 10%。630 侧功率因数约 0.70，5 次约 65 A。提案：可控硅投切 LC（TSC），分台配置，基波约 600 / 400 kvar，响应约 10 ms。
- 处置： 同一类负荷，TSC 可以继续用。先复测整流类型、谐波幅值和无功冲击速度，再定容量，以及要不要叠加有源。本案没有验收报告。
本篇已脱敏。历史方案作档案。频域是预评估。本案没有验收报告。
一、项目简介
供电 10 kV / 0.4 kV，变压器两台。联结组 Yyn0。
| 变压器 | 容量 | uk | 主要负荷 |
|---|---|---|---|
| 1# | 1250 kVA | 约 4.41% | 高频焊机约 285 kW，直流电机共 320 kW，交流电机约 150 kW |
| 2# | 630 kVA | 约 4.37% | 高频焊机约 600 kW，直流电机共 320 kW，交流电机约 100 kW |
测点在各台变压器低压侧。仪器 Hioki 3196。测试日约 2010-01-09。1250 侧约 09:52 起录，630 侧约 10:09 起录。一台仪器，先后测，不是同时。本次没有 10 kV 现场挂表。
负荷是典型的六脉波整流，特征次落在 5、7、11、13，谐波谱清楚，以 5 次为主导。焊接过程无功冲击快，接触器投切跟不上。原有普通电容已经损坏，补不上去。
二、原文方案
文件性质：当年的技术方案，里面有现场测试。不是验收。 现有档案中没有验收报告，也没有改造投运后的实测对照。
方案本身。 各台变 400 V 二次侧装动态无功补偿滤波装置：可控硅投切 LC，也就是常说的 TSC。过零投切，响应约 10 ms。按单调谐滤波设计，分台独立配置。正文没有列出分次支路表和分档表。图上按整组表示。
| 变压器 | 设备容量 | 基波补偿 | 柜体 |
|---|---|---|---|
| 1250 kVA | 960 kvar | 约 600 kvar | 两面 |
| 630 kVA | 650 kvar | 约 400 kvar | 一面 |
| 合计 | 1610 kvar | — | 三面 |
测试整理值（方案正文）：
| 低压侧 | 1250 kVA | 630 kVA |
|---|---|---|
| 功率因数 | 约 0.60（0.59～0.61） | 约 0.70（0.66～0.76） |
| 电压总畸变率 | 约 10% | 约 5.4% |
| 电流畸变率 | 约 26% | 约 9.4% |
| 5 次电流 | 约 299 A | 约 65 A |
| 7 次电流 | 约 79 A | 约 36 A |
| 11 次电流 | 约 92 A | 约 22 A |
| 13 次电流 | 约 51 A | 约 15 A |
1250 侧方案还按一帧算过无功：有功约 542 kW，无功约 706 kvar，投入基波 600 kvar 后功率因数约 0.98。设计仿真给出：特征次下降，电压畸变降到国标附近，功率因数 0.90 以上。这是设计计算，不是投运实测。仿真图在原文里，本篇不临摹。没有验收报告，仿真不能代替投运对照。 把仿真写进设计，是这一档装置该有的步骤。
三、Edison-pq-doctor 评估
六脉波整流，谐波谱清晰，以 5 次为主导。TSC 类型匹配：既能跟冲击无功，又能替代已经损坏的纯电容，避免谐波放大。
频域按 1250 kVA、uk 约 4.41%、基波 600 kvar 来评。方案写了单调谐，正文没印电抗率。现场 5 次最大，按调谐约 4.8 次（电抗率约 4.3%）对照纯电容，以及工矿常用的电抗率 7%。
| 次数 | 600 kvar 纯电容 | 5 次单调谐 | 电抗率 7% |
|---|---|---|---|
| 3 次 | 1.2 | 1.5 | 2.1 |
| 5 次 | 2.1 | 0.12 | 0.59 |
| 7 次 | 约 27 | 0.52 | 0.70 |
| 9 次 | 1.4 | 0.59 | 0.73 |
| 11 次 | 0.64 | 0.62 | 0.74 |
| 13 次 | 0.39 | 0.64 | 0.75 |
倍数大于 1，表示该次谐波电压比没有电容时高。纯电容在 7 次放大约 27 倍，与现场电容损坏完全吻合。5 次单调谐把 5 次压到约 0.12 倍，主导次吸收明显。电抗率 7% 的共补只把 5 次降到约 0.59 倍，弱于针对 5 次调谐的 TSC。
容量与实测无功缺口量级匹配。1250 侧无功约 687～730 kvar，提案基波 600 kvar，按方案那一帧能把功率因数抬到 0.95 以上。630 侧无功约 434～487 kvar，提案 400 kvar，同样对得上。档案没有分档表，冲击工况下动态跟随能力无法验证。
TSC 这一档站得住。没有验收，结论停在设计评估。
四、今天怎么办
TSC 并不过时。冲击负荷、谐波谱不复杂——六脉波整流就是这一类——用它替代纯电容，今天经济性与可靠性仍有明显优势。事先把仿真和设计测试做充分，治理效率有保证。本案就是例证。
有源滤波不是默认升级。本案仅 5 次约 300 A，7 次约 79 A。叠加之后，有源造价会高出 TSC 数倍。要按性价比评估，不要盲目改成有源。
今天仍要先复测：整流类型、实际谐波幅值、无功冲击速度。测完再定 TSC 容量，以及要不要叠加有源。本案没有 2026 年复测。
五、观察
这是一个典型的焊管案例：两台变、高频焊、直流电机、TSC。复盘用的是原文测试加频域仿真。没有验收，就不写成投运结论。
说明： 个案已脱敏。两台不是同一秒。电抗率按 5 次主导、调谐约 4.8 次来评原文，方案正文未印该数字。母线阻抗倍数为预评估。本案无验收报告。
黑石 · Robert Black · Edison-pq-doctor · E-05 · 2026-08-26