随着低压供电系统中感性负荷越来越多,电网对无功电流的需求量急剧增加,为了提高系统供电质量和供电效率,必须对电网进行无功补偿。晶闸管投切电容器(TSC)一种简单易行的补偿措施,并已得到广泛应用。但是长期以来无功补偿装置中的电容器投切开关存在功能单一、使用寿命短、开关冲击大等不足,这些不足严重制约了补偿装置的发展。因此开发大容量快速的集多种功能于一体的电子开关功率单元将是晶闸管投切电容器(TSC)技术中长期研究的主要内容,具有很高的实用价值。首先,本文回顾了投切开关的发展历史,并指出他们存在的优点和弊端。阐述了晶闸管投切电容器(TSC)的基本工作原理及主电路的组成和实现手段。其次,提出功率单元的概念,并介绍了它的组成、功能和作用、对功率单元各个组成部分进行研究,主要包括根据系统电压和电流选择晶闸管型号、根据TSC无过渡过程原理的分析来设计过零触发模块、利用补偿电容上的工作电压波形设计多功能卡上的工作指示电路、故障检测电路,根据TSC的保护特点将温度开关串入到控制信号和冷却风扇电路,在温度过高时起到对功率单元的保护作用。然后在理论及设计参数的基础上制造功率单元。在已有的TSC补偿装置上对功率单元的性能进行实验,实验结果表明,论文所设计功率单元能很好的实现投切电容器的作用,还实现各种保护和显示功能,提高效率和补偿效果。最后,系统地阐述了功率单元作为集成化开关模块在无功补偿领域的优越性,并指出设计中需要完善的地方。