复合开关投切无功补偿电容器研究

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1、第47卷第8期电力电子技术Vo1．47，No．82013年8月PowerElectronicsAugust2013复合开关投切无功补偿电容器的研究魏孟刚，李鹏，何砚德，郑建辉(1．中电普瑞科技有限公司，北京100192；2．福建省电力有限公司电力科学研究院，福建福州350000)摘要：分析了无功补偿电容器投切用复合开关的工作原理、设各组成及控制策略，搭建了复合开关投切无功补偿电容器的仿真模型，对控制策略的正确性进行验证，并将复合开关投切方式与其他投切方式的效果进行对比。仿真结果及工程应用表明。该复合开关解决了电容器投切过程中的合闸涌流和分

2、闸过电压问题．且响应速度快。可频繁投切，非常适合投切无功补偿电容器。关键词：补偿电容器；无功补偿；复合开关中图分类号：TM531．4文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)08—0096—03StudyofCompoundSwitchforReactiveCompensationCapacitorSwitchingWEIMeng—gang，LIPeng，HEYan-de，ZHENGJian-hui(1．ChinaEPRIScience＆TechnologyCo．，Lid．，Bering100192，China)Abstrac

3、t：Theworkingprinciple，compositionandcontrolstrategyofcompoundswitchforreactivecompensationca—pacitorswitchingaleanalyzed，andthesimulationplatformisbuilt．Thecorrectnessofthecontrolstrategyisverifiedandtheefectsofotherswitchingmethodsandcompoundswitchswitchingmethodalecompa

4、red．Thesimulationre—suitsandengineeringapplicationindicatethatthecompoundswitchcanbettersolvetheproblemofinrushcurrentandswitchingofovervoltagewithfastresponseand~equentswitchingcapability，SOitisverysuitableforcompensa—fioncapacitorswitching．Keywords：compensationcapacitor

5、；reactivecompensation；compoundswitch1引言应速度快，可频繁投切，运行损耗小，非常适合作为无功补偿电容器的投切装置【。电力系统的网络元件及负荷主要是感性的．它们大量吸收系统的无功功率．使系统出现无功2设备组成缺额、电压下降甚至崩溃。为了维持无功平衡，保该复合开关由晶闸管阀串、旁路开关、无功控证电压稳定，必须对无功功率进行补”。制器组成，各组成部分功能如下：①晶闸管阀串：在110kV及以下的配电网中。主要的无功补复合开关的核心组成部分．通过控制阀的触发可偿设备为并联电容器。长期以来，国内大多数变电随时投入和

6、切除电容器组：②旁路开关：采用快速站的无功补偿电容器组采用机械开关(如断路器、真空接触器。为电容器提供持续工作电流；③无功真空接触器)投切。受机械开关开通关断次数及分控制器：根据系统参数(电压、电流、无功功率、功合闸时间的限制，补偿装置不能动态调节无功．经率因数)和给定的控制目标发出电容器投切指令。常出现无功倒送和功率因数偏低问题．难以满足10kV系统的复合开关中每相阀体由12个阀动态补偿和改善电能质量的要求。机械开关投切单元串联组成，每个阀单元包括正向晶闸管和反电容器的操作还会造成较大的合闸涌流和操作过向晶闸管、动态均压回路、静态均压回

7、路及触发与电压，是系统安全稳定运行的一大隐患。晶闸管开监测回路等，如图1a所示。单只晶闸管关断状态关投切电容器装置可以实现零电压导通和零电流不重复耐压为6500V。关断．但它在导通时有较大的功率损耗．需加装体复合开关投切无功补偿电容器的典型接线如积庞大的散热系统，导致结构复杂、占地面积大，图1b所示。该接线方式具有如下优势：①采用两相工程应用较少。此处提出了一种新型复合开关，响开关控制三相电容器，省去一相设备，大大节约了成本和占地；②复合开关耐受短路电流能力差，将定稿日期：2013—02—07作者简介：魏孟刚(1982一)，男，河北保定人

8、，工程师，研究复合开关接入中性点侧可降低通过复合开关的短方向为电力电子、无功补偿等。路电流，且使用效果不受影响。0复合开关投切无功补偿电容器的研究U-U。+0．5u。=1．5u。(4)由此可得