[發(fā)明專利]基于外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410720350.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104538964A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭浩;聶德鑫;田翠華;盧文華;杜振波;張晨萌;蔡偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司;國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡紅林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種諧波抑制裝置，具體地指一種基于外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置。

背景技術(shù)

在高壓系統(tǒng)下無(wú)功功率補(bǔ)償，傳統(tǒng)的方法是用斷路器作為電容器的投切開(kāi)關(guān)，出于對(duì)器件、裝置及電網(wǎng)安全的考慮，一般要求開(kāi)關(guān)動(dòng)作的次數(shù)每天不超過(guò)3次(<1000次/年)。這對(duì)于無(wú)功功率是變化的絕大多數(shù)電網(wǎng)系統(tǒng)而言，無(wú)法滿足無(wú)功功率補(bǔ)償要求。傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備主要是同步調(diào)相機(jī)、固定電容器組和機(jī)械開(kāi)關(guān)投切電容器組，這些設(shè)備可以滿足一定范圍的無(wú)功補(bǔ)償要求。但是，同步調(diào)相機(jī)的損耗和噪聲都比較大，響應(yīng)速度慢，維護(hù)復(fù)雜，無(wú)法滿足快速調(diào)節(jié)無(wú)功功率的要求。并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，但是并聯(lián)電容器組只能離散投切，無(wú)法跟蹤負(fù)荷無(wú)功需求的波動(dòng)，且當(dāng)系統(tǒng)中存在諧波時(shí)。電容器自身的投切對(duì)電網(wǎng)有沖擊，機(jī)械開(kāi)關(guān)的使用壽命有限。傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備對(duì)于無(wú)功功率變化頻繁的絕大多數(shù)電網(wǎng)系統(tǒng)而言，無(wú)法滿足無(wú)功功率補(bǔ)償要求。

由于傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置自身的局限性，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始逐漸被靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置(SVC,Static?Var?Compensator)所取代。靜止無(wú)功補(bǔ)償器是FACTS技術(shù)的一種，“靜止”是針對(duì)旋轉(zhuǎn)的同步調(diào)相機(jī)而言，國(guó)內(nèi)多稱其為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器，這是相對(duì)固定電容器組的補(bǔ)償容量不可調(diào)節(jié)而言。SVC裝置將電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)元件，通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通角來(lái)快速調(diào)整輸出容量的大小或投切電容器組，從而可以根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功的實(shí)時(shí)需求連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的輸出，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。具有快速響應(yīng)性、可頻繁動(dòng)作性、以及分相補(bǔ)償?shù)哪芰Α?duì)改善負(fù)荷功率因數(shù)、穩(wěn)定和平衡系統(tǒng)電壓、減小傳輸線的損耗、提高輸電線路的輸電能力等有顯著效果。

目前SVC主要包括晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)磁控電抗器(MCR)等，主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)、電氣化鐵道、冶金等領(lǐng)域。TCR雖然可以連續(xù)調(diào)節(jié)容量，但諧波含量大、響應(yīng)時(shí)間較慢、晶閘管承受大電流導(dǎo)致可靠性低；TSC不能連續(xù)調(diào)節(jié)容量，無(wú)法滿足無(wú)功功率補(bǔ)償要求；基于MCR的SVC具有容量連續(xù)調(diào)節(jié)，晶閘管承受電流小的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。

由于磁控電抗器的工作原理基于鐵芯的磁飽和，鐵芯磁化特性曲線具有非線性的特征，不可避免地會(huì)產(chǎn)生高次諧波。若不采取措施對(duì)其加以限制，會(huì)給電力系統(tǒng)帶來(lái)危害，因此需要對(duì)其進(jìn)行諧波抑制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置，該諧波抑制裝置中電抗器工作繞組的接線方式，在很大程度上能夠改善諧波性能。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種基于外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置，該諧波抑制裝置包括：

第一組磁控電抗器，采用外延三角形接線；

第二組磁控電抗器，采用外延三角形接線；

所述第一組磁控電抗器與第二組磁控電抗器同型號(hào)且并聯(lián)連接方式。

在上述技術(shù)方案中，所述第一組磁控電抗器三相鐵芯柱和第二組磁控電抗器三相鐵芯柱均為扁平五芯結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中，所述第一組磁控電抗器三相鐵芯柱和第二組磁控電抗器的交流工作繞組采用外延三角形接線方式，所述外延三角形接線方式為三角形聯(lián)結(jié)的三相繞組的線端分別外延，在每相線圈外再串聯(lián)一個(gè)另外的線圈。

在上述技術(shù)方案中，所述第一組磁控電抗器交流工作繞組采用外延三角形接線方式為三角形正接；所述第二組磁控電抗器交流工作繞組采用外延三角形接線方式為三角形反接。

本發(fā)明諧波抑制裝置中，采用上述外延三角形可控電抗器接線的方式根據(jù)移相的原理，在很大程度上改善諧波性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種采用外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1諧波抑制裝置的接線簡(jiǎn)化圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

如圖1所示，本發(fā)明采用外延三角形可控電抗器接線的諧波抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

采用外延三角形接法結(jié)構(gòu)的第一組磁控電抗器；采用外延三角形接法結(jié)構(gòu)的第二組磁控電抗器；第一組磁控電抗器與第二組磁控電抗器同型號(hào)且采用并聯(lián)連接方式。