一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置，包括电磁调压器T、电容器组C、控制器K及功率因素采集装置CR，主要特征是：电容器组C与电磁调压器T的高压工作绕组T2串联，电磁调压器T的晶闸管组件P与电磁调压器T的低压控制绕组T1组成闭合回路，控制器K的一端与功率因素采集装置CR相连，另一端与晶闸管组件P相连。装置采用低压晶闸管组件P控制高压，避免了晶闸管组件P的串联使用，实现了高可靠性的快速连续电容补偿量调节；晶闸管组件P工作在电磁调压器T的低压侧，避免了因耐压需要而串、并联后分流分压的困难；通过电磁调压器T的隔离，减小了系统谐波；高压工作绕组T2本身具有一定电抗，代替串联电抗器，减少了系统投资。
【专利说明】
一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置
所属技术领域
[0001]本发明属于电力系统无功补偿技术领域，涉及一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置，特别是一种适用于高压电网就地补偿、集中补偿的基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置。
【背景技术】
[0002]目前，高压无功补偿装置分为电容器分组投切补偿和动态补偿两类，动态补偿又分为SVG和SVC两种。电容器分组投切方式不能连续调节无功功率，且响应速度慢；动态补偿方式响应速度快，补偿无功功率大小可以做到连续调节，但其造价高昂，尤其是SVG，目前仅适用于大容量区域变电所；SVC成本相对SVG较低，但其本身损耗大；市面上另一种动态电容补偿采用晶闸管直接串联到电容器主回路，通过晶闸管相位角的变化调节电容器组端电压以调节容量，很好的解决了以上补偿方式的不足，但其本身产生谐波较大，且由于晶闸管组件需要串并联，可靠性不高。为此很有必要推出一种可靠性高、成本低，损耗小，又可快速响应连续调节的高压动态电容补偿装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有高压无功补偿装置的不足，提供一种可靠性高，成本低，损耗小，又可快速响应连续调节的基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置。
[0004]本发明的技术解决方案是:一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置，包括电磁调压器T、电容器组C、控制器K及功率因素采集装置CR，而电磁调压器T由低压控制挠组Tl、高压工作挠组T2及晶闸管组件P5组成，其主要特征是:电容器组C与电磁调压器T的高压工作绕组T2串联，电磁调压器T的晶闸管组件P与电磁调压器T的低压控制绕组Tl组成闭合回路，控制器K的一端与功率因素采集装置CR相连，另一端与晶闸管组件P相连。
[0005]本发明的技术解决方案中所述的电磁调压器T，其主要工作原理是电磁变换调压，运用电磁变换原理，利用交流阻抗变换的可变电抗技术实现高压电容的工作端电压变换。电磁调压器T具有磁性调压器和电子调压器的双重特点。它是可控晶闸管和可控变压器的结合，是利用现代电力电子技术控制触发三组独立的反并联晶闸管组件的延时导通电角度，使晶闸管在“开通”与“关闭”间变化，因晶闸管与电磁调压器中的低压绕组形成闭合回路，所以电磁调压器T的两个绕组也处于“开路”与“短路”状态间变化。电磁调压器T的低压侧绕组是通过磁路发生偶合，把高压绕组串电容器之前实现的。装置工作时，调压器高压绕组上施加了交流电压，并有交流电流流动，从而形成磁动势，因此铁心中出现交变磁通，这种交变磁通通过两个绕组，使其分别感应出一个电动势。当晶闸管处于关断状态，调压器为空载，高压绕组自身只有很微弱的励磁电流流过。这种励磁电流也是调压器的漏电抗产生的。由于调压器交流工作绕组的交流阻抗远大于电容器组的交流阻抗，此时高压电源电压大部分施加在调压器的高压交流工作绕组侧，电容器组的端电压很小。当晶闸管从关断到开通中变化时，低压绕组便有二次电流流过，而此电流则产生一个消磁磁动势，从而破坏了施加给高压侧的电压和反电动势间的平衡。为了恢复平衡，就必须从电源汲取更大的电流来提供一个完全相等的磁动势。当高压侧增加的电流使高压侧与中低压侧达到安匝平衡时，电动势便达到了平衡，即Il/Nl = I2/N2，由此式便可看出，高压侧NI与中低压侧N2的匝数是不变的，只要改变了中低压侧的短路电流12，也就改变了高压侧绕组的电流II，因调压器的高压绕组与电容器组串联，也即改变电容器组的工作电流，改变了电容器组的端电压，由于电容器的容量与电压的平方成正比，因此，可以很大范围的调节电容器组的补偿容量。综上，电磁调压器T包括低压控制绕组Tl，高压工作绕组T2及晶闸管组件P，高压工作绕组T2与电容器组C串联，低压控制绕组Tl与晶闸管组件P组成闭合回路，晶闸管组件P与装置的控制器K相连，采用晶闸管相控方式控制低压控制绕组Tl，从而控制高压工作绕组T2的输出电流达到控制电容器组C输出无功功率的目的。
[0006]本发明的有益效果是:通过电磁调压器T隔离，采用低压晶闸管组件P控制高压，避免了晶闸管组件P的串联使用，实现了高可靠性的快速连续电容补偿量调节；晶闸管组件P工作在电磁调压器T的低压侧，避免了晶闸管组件T因耐压需要而串、并联后分流分压的困难；通过电磁调压器T的隔离，减小了系统谐波；电磁调压器高压工作绕组T2本身具有一定电抗，代替串联电抗器，减少了系统投资。
[0007]下面，结合附图对本发明进一步说明。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的电气示意图。
[0009]图中:1、高压工作绕组T2 ;2、电磁调压器T ;3、低压控制绕组Tl ;4、控制器K ;5、晶闸管组件P ;6，电容器组C ;7、功率因素采集装置CR。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，电容器组C与电磁调压器T的高压工作绕组T2串联，晶闸管组件P与电磁调压器T的低压控制绕组Tl组成闭合回路。工作时，控制器K通过功率因数采集装置CR读取电网功率因数，当功率因数低于设定值时，控制器K控制晶闸管组件P增大导通角，电磁调压器T的高压工作绕组T2和低压工作绕组Tl流过电流增大，电容器组C输出无功功率增大，电网功率因数增大；当功率因数高于设定值时，控制器K控制晶闸管组件P减小导通角，电磁调压器T的高压工作绕组T2和低压控制绕组Tl流过电流减小，电容器组C输出无功功率减小，电网功率因数减小，通过上述闭环控制，实现电网功率因数保持恒定在设定值。
【主权项】
1.一种基于晶闸管控制的高压动态电容补偿装置，包括电磁调压器τ(2)、电容器组C(6)、控制器Κ(4)及功率因素采集装置CR(7)，而电磁调压器T (2)由低压控制绕组Tl (3)、高压工作绕组Τ2 (I)及晶闸管组件P (5)组成，其主要特征是:电容器组C (6)与电磁调压器Τ(2)的高压工作绕组T2(l)串联，电磁调压器Τ(2)的晶闸管组件Ρ(5)与电磁调压器Τ(2)的低压控制绕组Tl (3)组成闭合回路，控制器Κ(4)的一端与功率因素采集装置CR(7)相连，另一端与晶闸管组件Ρ(5)相连。
【文档编号】H02J3/18GK105896552SQ201410489506
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月14日
【发明人】徐义群, 张玮婷, 彭进军, 鲍鸣虹
【申请人】湖北吉恩机电控制科技有限公司