磁控电抗器的快速控制装置的制作方法

本实用新型涉及磁控电抗器，具体地指一种磁控电抗器的快速控制装置。

背景技术：

磁控电抗器作为无功补偿装置，可以应用于高达1000kV电压等级的电网，因其调节灵活、过载能力强、可靠性高等优点受到越来越广泛的关注。但是磁控电抗器的响应时间与其电抗器绕组抽头比负相关，在高电压等级下，抽头比无法改变，从而导致响应时间较长，制约了磁控电抗器在一些对响应时间要求较高的应用场合，这也限制了磁控电抗器的应用。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种磁控电抗器的快速控制装置，该控制装置能够提高磁控电抗器的响应速度，缩短响应时间。

实现本实用新型目标采用的技术方案是一种磁控电抗器的快速控制装置，该快速控制装置包括：

隔离变压直流励磁电源，其包括隔离变压器、全波整流电路和滤波电容，隔离变压器用于将磁控电抗器线圈D1X变压后输入全波整流电路进行整流，再由滤波电容C1调整直流励磁电压；

快速励磁回路，包括BOOST升压电路，所述BOOST升压电路用于快速将所述直流励磁电压升压至磁控电抗器需求相匹配的励磁电压；

稳定励磁回路，包括与所述直流励磁电压串联的开关器件T3；

续流回路，包括开关器件T4和二极管VD2，所述开关器件T4串联在快速励磁回路与磁控电抗器D1D2之间，所述二极管VD2并联在所述快速励磁回路两端；以及

快速去磁回路，包括耗能电阻R，耗能电阻R并联在所述开关器件T4的两端。

快速去磁回路，包括耗能电阻R，耗能电阻R并联在所述开关器件T4的两端。

本实用新型具有以下优点：

(1)装置无需专门外接励磁电源，由磁控电抗器线圈隔离变压形成独立励磁电源，能够实现快速励磁、稳定励磁、快速去磁等功能，快速励磁与稳定励磁过程共用一路直流励磁电源。

(2)由电抗器线圈直接隔离变压，并由四个半控型器件(晶闸管)组成的全波整流电路与滤波电容共同构成直流励磁电源。

(3)在快速励磁过程完成后由开关器件切换到稳定励磁支路，此时快速励磁支路被短接，不会形成对稳定励磁支路的影响，两个过程共用一路直流励磁电源，节省了电源成本，并且可根据电抗器快速响应的需求对晶闸管进行控制，满足需求而不用更换主要结构。

(4)由耗能电阻R与一个全控型器件(IGBT)并联组成，比相类似结构节省了一个全控型器件，控制时序更简单。

附图说明

图1为本实用新型磁控电抗器的快速控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，实现晶闸管隔离触发模块的结构包括：隔离变压直流励磁电源、快速励磁回路、稳定励磁回路、续流回路、快速去磁回路。

(1)隔离变压直流励磁电源，由磁控电抗器线圈D1X隔离变压，再经由V1、V2、V3、V4等四个晶闸管组成的全波整流电路进行整流，由滤波电容C1调整为纹波较少的直流励磁电压。

(2)快速励磁回路，是将较低的直流励磁电压经过由电感L、开关器件T1、二极管VD1、电容C2、开关器件T2等组成的BOOST升压电路，电感L、二极管VD1和开关器件T2依次连接后串联在隔离变压直流励磁电源与开关器件T4之间；开关器件T1与电感L和直流励磁电源连接成回路；所述电容C2的一端连接在二极管VD1和开关器件T2之间，另一端与隔离变压直流励磁电源连接。

通过调整电感L、电容C2的值以及T1的占空比，得到较大的直流励磁电压，此电路可以灵活快速控制得到与磁控电抗器需求相匹配的励磁电压；开关器件T2是快速励磁回路串联进磁控电抗器控制回路的开关。

(3)稳定励磁回路，是由开关器件T3与原直流励磁电压相串联组成，当T3导通时，需要保证T2关断，从而达到将原励磁电压串联进磁控电抗器控制回路的目的，通过改变晶闸管V1～V4的导通状态来改变稳定状态下的励磁电压。

(4)续流回路，该回路由开关器件T4与二极管VD2组成，开关器件T4串联在快速励磁回路与磁控电抗器D1D2之间，二极管VD2并联在快速励磁回路两端在磁控电抗器两端。不需要快速去磁工作时，T4一直处于导通状态，以便于磁控电抗器内部直流回路的续流，防止内部过电压的产生。

(5)快速去磁回路，该回路由耗能电阻R与二极管VD2组成，耗能电阻R并联在所述开关器件T4的两端。

当磁控电抗器需要快速降低容量时，为迅速降低内部直流励磁，将开关器件T2、T3、T4等关断，改由耗能电阻R串联进磁控电抗器的控制回路，此时，由于高阻值电阻R的接入，可以使电抗器内部直流励磁电流迅速消耗完毕。

(6)以上未表明的开关器件T1～T4的类型都是IGBT，属于可自由关断型，便于整个励磁过程自由控制。

基于以上各结构的组成和分析，本实用新型主要完成磁控电抗器的快速控制，其实现具体步骤如下：

(1)由直流励磁回路提供电抗器励磁工作的电压，改变晶闸管导通角获得期望的励磁电压幅值。

(2)当电抗器需要快速励磁时，改变开关器件T1的导通占空比来获得较高的励磁电压，开关器件T2、T4导通，T3关断，保证快速励磁回路正常工作。

(3)快速励磁过程只是电抗器控制的短暂过程，为稳定当前励磁状态，将T1、T2关断，T3、T4导通，改变晶闸管导通角来获得期望的稳定励磁电压。

(4)当电抗器需要降低容量或需要快速去磁时，保持T1、T2关断，T3导通，再将T4关断，保证耗能电阻接入电抗器励磁控制回路，从而快速消耗内部直流励磁电流。