1、综述高压电调电抗器型静止无功补偿装置摘 要:介绍一种新型高压静止无功补偿装置,它是由电调电抗器来实现对电容器电流的补偿的,具有结构简单,安全可靠、易于控制的特点。 关键词: 静止无功补偿; 电调电抗器 1 前言 无功静止补偿装置是上个世纪 70 年代出现的一项用来调节无功功率的新技术。由于这种装置具有快速、连续调节无功等优点,在电力系统中得到重视与应用。但是由于其技术复杂成本又高,限制了在我国的普及。 可调电抗器型无功静止补偿装置与现行静止无功补偿装置不同,它采用电调电抗器与电力电容器相配合来调整供电系统的无功功率,具有不产生谐波,控制电路简单,成本低,可靠性好的特点,可实现对无功功率进行快速
2、、连续自动调节,使供电系统的功率因数达到最佳状态。2 系统结构与工作原理 高压可调电抗器型无功静止补偿装置由电调电抗器、电力电容器组和控制电路组成,如图 1 所示。由电压互感器和电流互感器从电网取得电压、电流信号,经过控制电路输出与相角成比率的电压信号,控制和改变可控硅的导通角来改变可调电抗器控制绕组的电流,电抗器主绕组的电流也随之改变。由于可调电抗器与电容器组是并联在供电网络上的,可调电抗器中电流改变的同时也改变了主回路中电流的相位,使相位保持在预定值上。当负荷变化引起相位变动时,控制电路将相位变化值检测出来,改变可控硅的导通角,由可调电抗器控制绕组中电流的变化,去改变主绕组中的电流,调整主
3、回路中电流的相位,使功率因数保持在预定值上。? 3 电调电抗器的工作原理 电调电抗器是这种静止补偿装置的关键设备,其结构如图 2 所示。图中 A、N 是电抗器主绕组,K1、K2 是控制绕组。电抗器工作时,K1、K2中通直流电流。当直流电流的大小发生变化时,铁心的相对磁导率将随之变化,主绕组电感量也随之变化,实现电抗值的连续可调。 铁心的磁导率随磁场强度的变化而变化。当磁场强度为 0 时,相对磁导率并不等于 1,当磁场强度达到 H0 时,相对磁导率最大,而达到H?1 时,相对磁导率最小。当控制电流等于零时,电抗器工作在 H0 附近;加大控制电流,铁心的相对磁导率变小,电感量变小,电抗器电流变大,
4、也就是电抗器的容量变大,反映在 A、N 两端的电抗值相对变小,这样用改变控制绕组的电流来达到改变电抗值的目的。这种可调电抗器的调节范围可达 90%,电抗器本身产生的谐波也很小,实测值是 2.5%。 4 无功电流的测量及线路组成? 4.1 基本原理 设:电压信号为 sint,其中 =250,作为基准信号;电流信号为 I0sin(t ),其中 为功率因数角。 将两个正交项的幅值 I0sin 及 I0cos 分离出来,就是有功电流和无功电流。 4.3 控制电路? 以 A 相为例(B、C 相与 A 相电路结构相同),IA、UA 是经电流、电压互感器从 A 相获得的电流电压信号。信号 IA 经滤波、放大后送入cos 检测电路;信号 UA 移相 90后变换成与 UA 同频率的方波,送入cos 检测电路,cos 检测电路输出与系统无功电流成比率的电压信号,与功率因数给定值比较,其差值经放大后触发可控硅,可控硅输出电压经整流后送给可调电抗器控制绕组。? 5 结论 研制的 10kV,180kvar 可调电抗器型静补装置,经运行实验表明,谐波不大于 2?5%,系统响应时间不大于 0.3s,运行稳定可靠,系统功率因数保持在 0.950.98。可以满足电力系统无功补偿的需要。