[實用新型]磁控電抗器控制器

有效

• 申請號: 201220108891.9
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN202488142U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 李永寧;賈傳斌;于洪;李萬忠;林冬晧;孫英濤;周迎新;楊琦欣;仝瑞士
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司濟南供電公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術領域

本實用新型涉及一種電抗器控制器，尤其涉及一種磁控電抗器控制器。

背景技術

隨著我國國民經濟的發展，電力的需求越來越大，負載的產生的無功污染也越來越大。我國幅員遼闊，能源分布不均，“西電東送，南北互供”是我國電力系統發展的基本國策[5]。這決定了我國電力系統輸電網龐大，存在大量的遠距離輸電線路。在大電網的條件下，如何將電能從發電廠安全高效地輸送到配電系統所在的負荷中心，如何為用戶提供高質量的電能，如何有效減小無功對電網的污染，保證電網的安全高效運行成為電氣工程領域最為重要的研究課題之一。

電網中存在大量的異步電動機、變壓器、電力電子裝置，這些設備要消耗大量的無功功率。這些無功功率如果不能及時地得到補償，會對電網的效率、安全、穩定產生不利影響。于是無功補償理論的研究和高性能無功補償設備的研發生產就提上了日程。

無功補償的理念涉及到來自系統和用戶的各方面問題，尤其是與電能質量有關的問題，因為大多數的電能質量問題都可以通過對無功功率進行適當控制而得到緩解或徹底解決。通常，無功補償的問題可以從兩個方面考慮：負載補償和電壓支撐。負載補償的目的就是要提高系統功率因數，從而平衡交流供電系統產生的有功功率，并消除大功率變化非線性負荷產生的諧波。電壓支撐的目標就是要減小傳輸線路末端的電壓波動。輸電系統的無功補償是通過提高有功功率的最大傳輸能力來提高交流系統穩定性，并有利于保持各級電力系統的電壓穩定。它能改善高壓直流輸電轉換終端性能，提高傳輸效率，控制穩態和暫態過電壓，避免系統崩潰。

串聯和并聯無功補償通常用來改善交流電力系統的固有電氣特性。串聯補償改變的是輸電系統或配電系統的參數，而并聯補償改變的是負載的等效阻抗。二者都可以對系統的無功潮流進行有效控制，從而提高整個交流電力系統的性能。

無功補償的分類和發展

在無功補償發展的早期，同步調相機在電壓穩定和無功控制方面扮演了一個主要角色。從原理角度來講，同步調相機就是與電力系統相連的同步電機。調相機運行后，能夠產生或吸收交流電路需要的無功功率。通過適當的自動勵磁電路，調相機能提供連續的無功功率。同步調相機通常以提高系統穩定性為目的，用在分布系統和傳輸線路，在負載變化的情況下，保持電壓在允許的范圍內變化。然而，同步調相機占用較大的空間，需要頻繁啟動和保護裝置，而且它增加了短路電流，不能對快速變化的負荷進行補償，損耗和成本比靜止無功補償器要大得多，它的優點僅是具有短時的高過載能力，現在已經很少使用。

1914年首次使用并聯電容器來提高電網功率因數，并聯電容器產生超前電流對負載產生的滯后電流進行補償。并聯電容器的選擇需要考慮的因素較多，其中需要重點考慮的是負載產生的滯后無功大小。若負載發生變化，無功也會在較大的范圍內波動，因此固定電容器組補償往往會導致過補或欠補。可以通過開關投切電容器來改變無功補償量，根據總的無功需求來投入或切除電容器組。控制的平滑度取決于投切電容器的組數。然而，依靠機械開關或接觸器投切電容的方法響應時間長且不可靠，同時它們還會產生較大的沖擊電流，需要經常維護。

靜止無功補償器(Static?Var?Compensator-SVC)是國外70年代發展起來一類快速無功調節裝置，已成功地應用于電氣化鐵路、冶金、電力、采礦和高能加速器等負荷的補償上。這類裝置在調節的快速性、功能的多樣性、工作的可靠性、投資和運行費用的經濟性等方面比同步調相機具有明顯的優勢，能夠獲得較好的技術經濟效益，因而在國內外取得了較快的發展。

主流的SVC主要有三類：晶閘管投切電容器(Thyristor?Switched?Capacitor，簡稱TSC)，晶閘管控制電抗器(Thyristor?Controlled?Reactor，簡稱TCR)，磁控電抗器(Magnetic?valve?Controllable?Reactor，簡稱MCR)。

TSC雖然只能分組投切電容器，不能連續調節無功功率，但是控制簡單，成本較低，并且無諧波電流，適合在電網的低壓負載端進行分散無功補償。