一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置，包括電磁調(diào)壓器T、電容器組C、控制器K及功率因素采集裝置CR，主要特征是：電容器組C與電磁調(diào)壓器T的高壓工作繞組T2串聯(lián)，電磁調(diào)壓器T的晶閘管組件P與電磁調(diào)壓器T的低壓控制繞組T1組成閉合回路，控制器K的一端與功率因素采集裝置CR相連，另一端與晶閘管組件P相連。裝置采用低壓晶閘管組件P控制高壓，避免了晶閘管組件P的串聯(lián)使用，實現(xiàn)了高可靠性的快速連續(xù)電容補償量調(diào)節(jié)；晶閘管組件P工作在電磁調(diào)壓器T的低壓側(cè)，避免了因耐壓需要而串、并聯(lián)后分流分壓的困難；通過電磁調(diào)壓器T的隔離，減小了系統(tǒng)諧波；高壓工作繞組T2本身具有一定電抗，代替串聯(lián)電抗器，減少了系統(tǒng)投資。
【專利說明】
一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)無功補償技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置，特別是一種適用于高壓電網(wǎng)就地補償、集中補償?shù)幕诰чl管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高壓無功補償裝置分為電容器分組投切補償和動態(tài)補償兩類，動態(tài)補償又分為SVG和SVC兩種。電容器分組投切方式不能連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率，且響應(yīng)速度慢；動態(tài)補償方式響應(yīng)速度快，補償無功功率大小可以做到連續(xù)調(diào)節(jié)，但其造價高昂，尤其是SVG，目前僅適用于大容量區(qū)域變電所；SVC成本相對SVG較低，但其本身損耗大；市面上另一種動態(tài)電容補償采用晶閘管直接串聯(lián)到電容器主回路，通過晶閘管相位角的變化調(diào)節(jié)電容器組端電壓以調(diào)節(jié)容量，很好的解決了以上補償方式的不足，但其本身產(chǎn)生諧波較大，且由于晶閘管組件需要串并聯(lián)，可靠性不高。為此很有必要推出一種可靠性高、成本低，損耗小，又可快速響應(yīng)連續(xù)調(diào)節(jié)的高壓動態(tài)電容補償裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有高壓無功補償裝置的不足，提供一種可靠性高，成本低，損耗小，又可快速響應(yīng)連續(xù)調(diào)節(jié)的基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置，包括電磁調(diào)壓器T、電容器組C、控制器K及功率因素采集裝置CR，而電磁調(diào)壓器T由低壓控制撓組Tl、高壓工作撓組T2及晶閘管組件P5組成，其主要特征是:電容器組C與電磁調(diào)壓器T的高壓工作繞組T2串聯(lián)，電磁調(diào)壓器T的晶閘管組件P與電磁調(diào)壓器T的低壓控制繞組Tl組成閉合回路，控制器K的一端與功率因素采集裝置CR相連，另一端與晶閘管組件P相連。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的電磁調(diào)壓器T，其主要工作原理是電磁變換調(diào)壓，運用電磁變換原理，利用交流阻抗變換的可變電抗技術(shù)實現(xiàn)高壓電容的工作端電壓變換。電磁調(diào)壓器T具有磁性調(diào)壓器和電子調(diào)壓器的雙重特點。它是可控晶閘管和可控變壓器的結(jié)合，是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)控制觸發(fā)三組獨立的反并聯(lián)晶閘管組件的延時導(dǎo)通電角度，使晶閘管在“開通”與“關(guān)閉”間變化，因晶閘管與電磁調(diào)壓器中的低壓繞組形成閉合回路，所以電磁調(diào)壓器T的兩個繞組也處于“開路”與“短路”狀態(tài)間變化。電磁調(diào)壓器T的低壓側(cè)繞組是通過磁路發(fā)生偶合，把高壓繞組串電容器之前實現(xiàn)的。裝置工作時，調(diào)壓器高壓繞組上施加了交流電壓，并有交流電流流動，從而形成磁動勢，因此鐵心中出現(xiàn)交變磁通，這種交變磁通通過兩個繞組，使其分別感應(yīng)出一個電動勢。當晶閘管處于關(guān)斷狀態(tài)，調(diào)壓器為空載，高壓繞組自身只有很微弱的勵磁電流流過。這種勵磁電流也是調(diào)壓器的漏電抗產(chǎn)生的。由于調(diào)壓器交流工作繞組的交流阻抗遠大于電容器組的交流阻抗，此時高壓電源電壓大部分施加在調(diào)壓器的高壓交流工作繞組側(cè)，電容器組的端電壓很小。當晶閘管從關(guān)斷到開通中變化時，低壓繞組便有二次電流流過，而此電流則產(chǎn)生一個消磁磁動勢，從而破壞了施加給高壓側(cè)的電壓和反電動勢間的平衡。為了恢復(fù)平衡，就必須從電源汲取更大的電流來提供一個完全相等的磁動勢。當高壓側(cè)增加的電流使高壓側(cè)與中低壓側(cè)達到安匝平衡時，電動勢便達到了平衡，即Il/Nl = I2/N2，由此式便可看出，高壓側(cè)NI與中低壓側(cè)N2的匝數(shù)是不變的，只要改變了中低壓側(cè)的短路電流12，也就改變了高壓側(cè)繞組的電流II，因調(diào)壓器的高壓繞組與電容器組串聯(lián)，也即改變電容器組的工作電流，改變了電容器組的端電壓，由于電容器的容量與電壓的平方成正比，因此，可以很大范圍的調(diào)節(jié)電容器組的補償容量。綜上，電磁調(diào)壓器T包括低壓控制繞組Tl，高壓工作繞組T2及晶閘管組件P，高壓工作繞組T2與電容器組C串聯(lián)，低壓控制繞組Tl與晶閘管組件P組成閉合回路，晶閘管組件P與裝置的控制器K相連，采用晶閘管相控方式控制低壓控制繞組Tl，從而控制高壓工作繞組T2的輸出電流達到控制電容器組C輸出無功功率的目的。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:通過電磁調(diào)壓器T隔離，采用低壓晶閘管組件P控制高壓，避免了晶閘管組件P的串聯(lián)使用，實現(xiàn)了高可靠性的快速連續(xù)電容補償量調(diào)節(jié)；晶閘管組件P工作在電磁調(diào)壓器T的低壓側(cè)，避免了晶閘管組件T因耐壓需要而串、并聯(lián)后分流分壓的困難；通過電磁調(diào)壓器T的隔離，減小了系統(tǒng)諧波；電磁調(diào)壓器高壓工作繞組T2本身具有一定電抗，代替串聯(lián)電抗器，減少了系統(tǒng)投資。
[0007]下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電氣示意圖。
[0009]圖中:1、高壓工作繞組T2 ;2、電磁調(diào)壓器T ;3、低壓控制繞組Tl ;4、控制器K ;5、晶閘管組件P ;6，電容器組C ;7、功率因素采集裝置CR。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，電容器組C與電磁調(diào)壓器T的高壓工作繞組T2串聯(lián)，晶閘管組件P與電磁調(diào)壓器T的低壓控制繞組Tl組成閉合回路。工作時，控制器K通過功率因數(shù)采集裝置CR讀取電網(wǎng)功率因數(shù)，當功率因數(shù)低于設(shè)定值時，控制器K控制晶閘管組件P增大導(dǎo)通角，電磁調(diào)壓器T的高壓工作繞組T2和低壓工作繞組Tl流過電流增大，電容器組C輸出無功功率增大，電網(wǎng)功率因數(shù)增大；當功率因數(shù)高于設(shè)定值時，控制器K控制晶閘管組件P減小導(dǎo)通角，電磁調(diào)壓器T的高壓工作繞組T2和低壓控制繞組Tl流過電流減小，電容器組C輸出無功功率減小，電網(wǎng)功率因數(shù)減小，通過上述閉環(huán)控制，實現(xiàn)電網(wǎng)功率因數(shù)保持恒定在設(shè)定值。
【主權(quán)項】
1.一種基于晶閘管控制的高壓動態(tài)電容補償裝置，包括電磁調(diào)壓器τ(2)、電容器組C(6)、控制器Κ(4)及功率因素采集裝置CR(7)，而電磁調(diào)壓器T (2)由低壓控制繞組Tl (3)、高壓工作繞組Τ2 (I)及晶閘管組件P (5)組成，其主要特征是:電容器組C (6)與電磁調(diào)壓器Τ(2)的高壓工作繞組T2(l)串聯(lián)，電磁調(diào)壓器Τ(2)的晶閘管組件Ρ(5)與電磁調(diào)壓器Τ(2)的低壓控制繞組Tl (3)組成閉合回路，控制器Κ(4)的一端與功率因素采集裝置CR(7)相連，另一端與晶閘管組件Ρ(5)相連。
【文檔編號】H02J3/18GK105896552SQ201410489506
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月14日
【發(fā)明人】徐義群, 張瑋婷, 彭進軍, 鮑鳴虹
【申請人】湖北吉恩機電控制科技有限公司