[發明專利]一種超高壓電能質量穩定器

有效

• 申請號: 201410559430.7
• 申請日: 2014-10-18
• 公開（公告）號: CN104362644A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 王若星;張琪;毛峰;王璐;姚宇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司檢修公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/24;H02H9/08
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及一種超高壓電能質量穩定領域，具體的是提供一種磁控電抗器無功補償電路與消弧電路。

背景技術

近年來，超高壓、特高壓電網在我國很多地區相繼投入運行。因此，對電網的安全穩定運行及電能質量提出了更高的要求，電能質量的好壞將直接關系到國民經濟的總體效益。提高電網的安全運行水平和電能質量，除電網結構本身要合理外，還必須要有先進的調節控制手段。特高壓或超高壓大電網的形成及負荷變化加劇，要求大量可調的無功功率源以調整電壓，維持系統無功潮流平衡，減少損耗，提高供電可靠性。

專利文獻CN201410240161.8提供了一種分級可調高壓電抗器，參考文獻圖1可以看出，可控電抗器工作繞組接線端子A，X直接與特高壓電網母線連接。XK₁、XK₂、…、XK_N-1、XK_N為限流電抗器，與可控電抗器控制繞組接線端子a，x并聯連接。K₁、K₂、…、K_N-1、K_N和TK₁、TK₂、…、TK_N-1、TK_N分別為串聯在控制繞組電路中的隔離開關和反向并聯晶閘管。隨著負載由空載向額定功率變化，有規律地控制反并聯晶閘管導通或截止，從而改變工作繞組電流，達到分段調節工作繞組電流的目的。晶閘管導通后，并聯于兩端的斷路器合閘，承擔回路長期短路電流，晶閘管退出運行。而由于限流電抗器XK₁、XK₂、…、XK_N-1、XK_N只能逐臺接入，所以該可控電抗器的無功功率調節是分段的且只能單一的進行無功功率的補償。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種超高壓電能質量穩定器，其具有磁控電抗器無功補償電路與磁控電抗器消弧電路。

磁控電抗器無功補償電路包括無功補償控制電路與磁控電抗器，控制電路可分為電源、信號調理、信號同步、晶閘管觸發脈沖放大、顯示、操作等幾大模塊。信號調理模塊主要實現三相電壓、三相電流信號檢測、調理等功能。其檢測精度和實時性對系統的補償效果起重要作用。同步信號電路是整個控制器的硬件關鍵部分。它通過過零檢測定時刷新信號調理模塊中的采樣間隔值，使采集與電網保持同步。晶閘管觸發模塊主要完成觸發脈沖信號的驅動放大、隔離，得到晶閘管所需脈沖信號。在實際操作中為了實時監控系統的運行情況，需要友好的人機系統。人機系統主要由提供輸入的鍵盤和反饋信息的顯示屏組成。在磁控電抗器控制系統中的人機系統需要遵循交互性和靈活性的原則。控制系統需要實現對無功補償系統中的三相電壓與電流的采集，實現三相補償電納的計算，實現觸發控制角a的求解，實現MCR觸發控制信號的產生，實現對各種反饋信號的整合，保護信號的產生，實現對外部通信的接口，實現對信號顯示的驅動。

磁控電抗器采用的四柱式結構，由兩個主鐵芯和兩個旁軛組成。為了使兩個主鐵芯柱的磁導率更容易達到飽和，主鐵芯的橫截面積小于旁軛的橫截面積，且每一個鐵芯柱中間都具有一小截面段，這樣可以讓工作時的磁壓降主要作用在兩個主鐵芯柱上。四個直流控制的相同匝數的繞組分別對稱的套在每個鐵芯柱的兩邊，將不同鐵芯的的上、下兩個繞組交叉順連接后再并入電網，同時在交叉處跨接一個二極管D進行續流。在每一個半鐵芯上都有一個抽頭比為N2/N的抽頭，它們由晶閘管Tl、T2連接。其中左鐵芯和左旁軛、右鐵芯和右旁扼中間分別存在著一條交流磁通的回路，直流磁通中的回路則存在于兩鐵芯柱之間，在二極管續流回路中串聯一個電阻，并在電阻兩端并聯一個晶閘管，利用電阻來減少直流偏磁電流的能量消耗時間，從而提高磁控電抗器退出運行的響應速度。