基于磁控电抗器的电力系统动态无功补偿装置的设计及应用

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1、第29卷第7期电网技术Vol.29No.72005年4月PowerSystemTechnologyApr.2005文章编号：1000-3673（2005）07-0082-03中图分类号：TM714.3文献标识码：A学科代码：470·4054基于磁控电抗器的电力系统动态无功补偿装置的设计及应用112陈振虎，梁继勇，黄祥伟（1．宁波电业局，浙江省宁波市315010；2．上海思源电气股份有限公司，上海市闵行区201108）摘要：通过分析现有电压与无功综合控制装置的不足，提出表15种新型无功补偿装置性能的比较了基于磁控电抗器的新型动态无功补偿方案。介绍了磁控电Tab.1Performanc

2、ecomparisonof5newreactivepowercompensationequipments抗器的原理及特性，阐述了基于磁控电抗器的动态无功补偿型式TCTTCRMCRTSCSVG装置的控制原理及其在电力系统中的运行效果。最后指出了响应时间约10ms约10ms0.4±0.1s10~20ms5~10ms基于磁控电抗器的动态电压无功调节方案符合电力系统的限制过压好好好不能好发展方向，具有良好的发展前景。抑制闪变可以可以可以可以，但能可以力不足关键词：动态无功补偿；磁控电抗器（MCR）；可控电抗；分相调节可以可以可以可以不能电压稳定；电力系统无功输出连续连续连续级差连续感/容性

3、感/容性感/容性容性感/容性1引言自生谐波有有小无小噪声稍大较小稍大很小很小随着系统负荷的日益增加和电压等级的逐渐提损耗0.7%~1%0.5%~0.7%0.7%~1%0.3%~0.5%0.3%~0.5%高，电力系统对无功功率的需求也发生了变化，从控制难度小较大小较大非常大控制灵活性好好好好好以前仅需补偿容性无功发展到如今需要补偿容性和线性度好好好好好感性无功，且要求能够连续调节，具体表现在：一运行维护简单较复杂简单较复杂非常复杂制作成本较大较大大大非常大方面要求在负荷高峰期能提供较多的容性无功，以满足工矿企业的无功需求，稳定系统电压；另一方由表1不难看出，基于MCR的动态无功补偿面

4、又要能提供感性无功，以平衡轻载时大量电缆的装置具有在容性至感性无功范围内连续可调、产生充电功率，保证系统电压不致过高。传统的投切电谐波小、易于维护、成本低等优点，适合电力系统[4]容器（例如固定电容器、开关投切电容器、晶闸管的发展要求，具有较好的应用前景。投切电容器等）在很长一段时间内为维持电力系统3磁控电抗器的工作原理的电压稳定发挥了重要作用，但因其补偿呈阶梯性、MCR是可控电抗器中的一种，其铁心具有截无法同时提供感性和容性无功、开关频繁切换等一面积较小的一段，在整个容量调节范围内只有面积些缺点，已不再满足电力系统更高的要求。因此，较小的一段磁路饱和，其余段均处于未饱和线性状目前

5、迫切需要能提供感性和容性无功、并在感性和容态，通过改变小截面段的磁路饱和程度来改变电抗性无功范围内能实现连续可调的新型无功补偿方案。器的容量。磁控电抗器制造工艺简单，成本低廉，2几种无功补偿方案的比较对于提高电网的输电能力、调整电网电压、补偿无针对已有无功补偿方案暴露的问题，人们研制功功率以及限制过电压均有巨大的应用潜力。了多种新型无功补偿调节装置来弥补传统投切电（1）MCR电路接线图及工作原理容器的不足，如TCT（晶闸管控制高阻抗变压器）、图1为MCR的结构图和电路图。电抗器的主TCR（晶闸管控制电抗器）、TSC（可控硅投切电容铁心分裂为两半，每一半铁心的中部都有一个小截器）、M

6、SR（开关投切电抗器）、SR（自饱和电抗器）、面段。每一半铁心的上下两绕组各有一个抽头，其SVG（静止无功发生器）等。表1对其中的4种与间跨接可控硅。不同铁心的上下两个绕组交叉连接基于磁控电抗器（MagneticallyControlledReactor，后并联到电网中，续流二极管则横跨在交叉端点[1-3]上。在电源的一个工频周期内，可控硅轮流导通，MCR）的无功补偿装置的性能做了比较。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn第29卷第7期电网技术83二极管续流。改变可控硅的触发角便可改变控制电In/pu0.080流的大小，从

7、而改变电抗器铁心的饱和度，平滑、0.064I3连续地调节电抗器的容量。0.0480.032I50.016~I700.000.631.261.882.513.14a/rad图3单相MCR谐波电流理论值(a)结构图(b)电路图Fig.3Theoreticalharmoniccurrentofsingle-phaseMCR图1MCR的结构及电路图耗、简化结构。在电抗器的整个工作范围内，只有截Fig.1StructureandcircuitdiagramofMCR面积较小的一