[發明專利]一種具備快速調節功能的磁控型可控并聯電抗器勵磁電路

在審

• 申請號: 201410832149.6
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104578103A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 雷晰;徐桂芝;宗波;張振環;楊通;荊平;張雷;康偉;趙東元;劉云
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種電抗器勵磁電路，具體涉及一種具備快速調節功能的磁控型可控并聯電抗器勵磁電路。

背景技術

可控并聯電抗器是解決超/特高壓輸電系統中無功電壓調節和限制過電壓對并聯電抗器不同需求之間矛盾的關鍵技術手段之一?？煽夭⒙撾娍蛊鞑粌H能隨著線路傳輸容量的變化而自動調節自身的容量，而且當線路輕載時，一旦發生暫態過程，它會迅速將容量調節至最大值，限制故障引起的工頻過電壓，提高系統的暫態穩定性。同時，對于系統的各種震蕩也可起到一定的抑制作用，在一定程度上提高了系統的動態穩定性。其工作原理為：在系統正常的情況下，通過調節可控并聯電抗器的容量可以達到無功和電壓調節的目的，在系統暫態(如接地故障)時，配合合適的中性點小電抗，可以抑制工頻過電壓和潛供電流，提高重合閘成功率，保證系統的安全穩定運行，可控并聯電抗器的這些作用可有效提高電網的運行效益，其還具有提高線路輸送能力、提升電網穩定水平、減少電網損耗等作用?，F今，在特高壓輸電中，可控并聯電抗器的作用將更加明顯。

磁控型可控并聯電抗器是在工程中應用的可控并聯電抗器主要類型之一，主要包括磁控型可控并聯電抗器本體(magnetically?controlled?shunt?reactor，MCSR)、勵磁系統、控制系統等部分。通過改變直流勵磁電流的大小，改變電抗器鐵心的磁飽和程度，可連續平穩調整其電抗值，從而連續平穩調節系統無功。一般情況下磁控型可控并聯電抗器正常工作時的調節速度較慢，快速勵磁電路可以將正常工作時磁控型可控并聯電抗器容量調節的速度大大提高，滿足電力系統對快速靜態無功調節的需求。配置快速勵磁的磁控型的可控并聯電抗器作用如下：

(1)在電網正常運行時，磁控型可控并聯電抗器容量可根據線路所傳輸的功率自動平滑調節，以穩定其電壓水平。此外，在線路傳輸大功率時，若出現末端三相跳閘甩負荷的情況處于接近空載狀態，可控電抗器可通過快速勵磁系統迅速將電抗器容量調整到所需值，以限制工頻過電壓。

(2)由于磁控型可控并聯電抗器的補償作用使得空載線路的工頻電壓得以抑制，從而降低了系統的操作過電壓水平。由于磁控型可控并聯電抗器具備較強的過電壓和過負荷能力，可有效限制線路計劃性合閘、重合閘、故障解列等的操作過電壓。

(3)根據線路帶載情況，磁控型可控并聯電抗器可快速靈活平滑調節自身無功出力，是輸電電網理想的無功補償設備。

(4)在采用單向重合閘的線路中，可降低線路單向接地時的潛供電流，可以提高單向重合閘的成功率。

(5)對電網運行中負荷的沖擊和波動，可以起到無功功率動態平衡和電壓波動的動態抑制，減少開關的操作，從而減少開關設備的維護和保養，節省運行和維護費用，并延長設備的使用壽命。

(6)可以根據線路的荷載連續平滑調節自身的容量，能夠提高線路輸電能力，提高系統的電壓質量、降低系統網損。并可省去低壓無功補償設備，從而簡化了系統、減少了投資，也避免了相應設備投切產生的對電網的沖擊和操作過電壓對系統設備壽命的影響，提高了電網的安全性。

(7)如采用快速調節，在系統發生擾動時，可以根據母線電壓或線路功率調節其無功容量，通過抑制電壓振蕩來抑制系統的功率振蕩。

綜上，需要提供一種具備快速調節功能的磁控型可控并聯電抗器勵磁電路，以滿足超高壓及特高壓電網交流電網的應用需求。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種具備快速調節功能的磁控型可控并聯電抗器勵磁電路，所述電路包括至少一條與直流母線連接的勵磁支路；所述勵磁支路包括依次連接的交流電源端子、勵磁變壓器、切換單元和勵磁整流器；所述勵磁整流器接入直流母線后與所述電抗器的控制繞組連接；

所述切換單元，用于調整所述勵磁變壓器與勵磁整流器的連接方式，以切換所述磁控型可控并聯電抗器勵磁電路的正常工作模式和快速調節模式。

優選的，所述交流電源端子與所述電抗器的輔助繞組連接，以獲取勵磁電路工作的交流電能；

優選的，所述交流電源端子直接與外部電源連接；

優選的，所述勵磁變壓器包括第一變壓器、第二變壓器和第三變壓器；每條勵磁支路的勵磁變壓器采用所述第一變壓器、第二變壓器和第三變壓器中的任一種；

優選的，所述第一變壓器包括一個高壓繞組，以及兩個低壓繞組；一個低壓繞組為磁控型可控并聯電抗器勵磁電路處于正常工作模式時的繞組，另一個低壓繞組為磁控型可控并聯電抗器勵磁電路處于快速調節模式時的繞組；