7.3.2 大中容量交流开关的应用
大中容量的交流开关通常采用反并联连接的晶闸管作为开关器件，一般来说，用于较大容量三相负载的情况很多，图7.15所示为各种三相接线方式。
交流开关的应用有交流电压平均值调整和静止无功功率补偿装置（Static Var Compensator，SVC）。SVC是对应基于同步机的旋转式调相机的用语，SVC包括控制电抗器电流相位来调节延迟电流部分的TCR（Thyristor phase Controlled Re-actor）装置，以及对电容电路进行开关控制来调节超前电流部分的TSC（Thyris-tor Switched Capacitor）装置。
图7.15 各种三相交流开关的连接方法
1.交流电压的平均值调整
在控制感应电动机速度时，若控制范围不宽，则可以采用端子电压平均值调整的方法。图7.16a中将三相感应电动机的一相用LR电路进行表示。感应电动机起动时电阻部分的比例小，电路的相位延迟功率因数角θ=tan-1（ωL/R）接近90°，额定速度运行时功率因数角变为30°左右。控制交流开关的门极，考虑控制延迟角α从零开始逐渐增大的情况。图7.16b所示为交流电源电压eac和电流iac。在α<θ的范围内交流开关不可控，进入到α>θ的范围后（图中α=60°），由于晶闸管开通延迟控制，所以电流延迟上升。此后，端子电压变为负值，电流也跟着变为零，不过电流到零的时刻提前了，在电流为零时晶闸管关断，反向晶闸管等待开通。电流流动期间的电压施加到LR电路上，它的平均值比整个电压波形的平均值低，感应电动机速度由对应的该平均值进行调整。这是非常简单的速度调整方法，但效率和性能方面较差。
在此，图7.16所示的波形是在电源100V/50Hz，R=50Ω，L=0.1H，θ=32°，α=60°的电路上进行仿真的结果。
图7.16 交流开关的LR电路（对应感应电动机的一相部分）的电压平均值调整举例(https://www.daowen.com)
2.晶闸管相位控制电抗器：TCR装置
以下说明TCR装置。为了产生滞后功率因数的无功功率，采用功率补偿用电抗器L，当需要连续补偿时，可由交流开关进行控制。图7.16a所示为三相构成装置的一相部分电路。由于电阻R极小，所以功率因数角接近90°。图7.17所示为该TCR动作的电压电流波形，图中显示了交流电源电压eac和无控制时（控制延迟角α=0°）的电流iac，提供滞后无功功率。由控制延迟角α对交流开关进行门极控制后，在α<θ的范围内交流开关不可控，但进入到α>θ的范围后，交流开关的控制功能开始作用，LR电路的电压电流变为图示的eLR和iLR。被控电流iLR是将电流iac峰值前后切掉下面的梯形部分所得到的剩余部分的波形，考虑电流的基波成分，其相位几乎不偏移，只是幅值变小。如此一来，可以对供给电路的无功功率进行连续调节。
图7.17 TCR装置的动作波形例
3.晶闸管开关控制电容器：TSC装置
电力系统中大多采用TSC装置进行电路功率因数的调整。如图7.18所示，该装置通过大容量交流开关对电容器电路进行开关控制，从而调节超前电流成分。与电抗器的情况不同，在非零电压期间投入开关后，会有很大的浪涌电流，从而损坏装置。所以选择在零电压的瞬间向晶闸管发送门极信号来投入开关。此后，每半个周期发送一次门极信号来维持所需的连续导通状态。另一方面，若停止发送门极信号，则在电流自然变为零时，交流开关成为开路状态。不过，由于电容电流是超前90°的电流，所以需要注意在电流达到零的时刻，电容上还残留着被充电的电源电压，为此，在下次投入开关时，一定要选择与前一次关断时相同极性的电源电压对应的零电流点。因此，如图7.18b所示，必须区分初次投入时间和切断后下一次的投入时间。一般来说，可以将交流开关一侧的晶闸管替换为二极管，这样可以避免由于错误的极性所导致的误投入，另外无论哪种情况，在投入时都必须确认零电流点。
图7.18 TSC装置一相部分的电路及其动作波形举例
基于交流开关的TSC装置是几个周期或者几十个周期的不连续控制，而且无功功率只能进行阶段的补偿，所以用途有限。如果要求连续进行无功功率控制时，则采用图9.13中所描述的TCR和TSC装置的复合设备，方可达到目的。
另外，连续控制和断续控制的差别也体现在名称上。