一种无功功率连续快速补偿装置的制作方法

本发明涉及电力系统输变电技术领域，特别涉及一种无功功率连续快速补偿装置。

背景技术：

无功功率补偿装置在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

电容分组投切可对无功功率快速补偿。但是，电容分组投切对无功功率的补偿是阶梯式的，不能连续调节。而且，电容分组投切的开关一般不能频繁操作。电容与磁控电抗器并联，可实现无功功率连续补偿。但是，现有的磁控电抗器调节速度太慢。提高磁控电抗器的调节速度可实现无功功率连续快速调节。

技术实现要素：

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种无功功率连续快速补偿装置。

为实现上述目的，本发明采用如下方式：

它包括：电容c与可控电抗器l并联；可控电抗器l采用快速磁控电抗器；快速磁控电抗器包括：一根铁芯柱上有线圈l1、线圈l3；另一根铁芯柱上有线圈l2、线圈l4；线圈l1有匝数比分别是δ1、δ2的两个抽头，线圈l4也有匝数比分别是δ1、δ2的两个抽头；线圈l1、线圈l2的同名端连接一个端子，线圈l1的异名端连接线圈l4的同名端，线圈l2的异名端连接线圈l3的同名端，线圈l3、线圈l4的异名端连接另一个端子；线圈l1抽头比是δ1的抽头经正向晶闸管d1连接线圈l3的同名端，线圈l1抽头比是δ2的抽头经正向晶闸管d3连接线圈l3的同名端，线圈l1抽头比是δ2的抽头经反向晶闸管d5连接线圈l3的同名端；线圈l4抽头比是δ1的抽头经正向晶闸管d2连接线圈l2的异名端，线圈l4抽头比是δ2的抽头经正向晶闸管d4连接线圈l2的异名端，线圈l4抽头比是δ2的抽头经反向晶闸管d6连接线圈l2的异名端；线圈l1、线圈l2的异名端之间还连接二极管d7；所有晶闸管的控制端子都受控制电路控制。

所述线圈l1、线圈l2的匝数相等；线圈l3、线圈l4的匝数相等。

所述线圈l1抽头的的匝数比定义为，抽头至线圈末端的匝数与整个线圈匝数之比为δ，δ2＞δ1。

所述线圈l4抽头的的匝数比定义为，抽头至线圈始端的匝数与整个线圈匝数之比为δ，δ2＞δ1。

本发明的有益效果是：无功功率可连续快速调节。无功功率不但能够快速增大，还能够快速下降。实现快速调节的磁控电抗器结构比较简单。控制方法简单。

附图说明

图1表示无功功率连续快速补偿装置示意图。

图2表示快速磁控电抗器结构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

实施例：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

一种无功功率连续快速补偿装置如图1所示。包括电容c与可控电抗器l并联。如果可控电抗器l的电抗值等于无穷大，可控电抗器l消耗的无功等于零，电容c对电力系统进行最大容量的无功补偿。如果逐渐减小可控电抗器l的电抗值，可控电抗器l消耗的无功将逐渐加大，电容c对电力系统的无功补偿从最大值下降。如果可控电抗器l的电抗值减小到，可控电抗器l消耗的无功等于电容c发出的无功，无功功率连续快速补偿装置对电力系统的无功补偿等于零。如果继续减小可控电抗器l的电抗值，可控电抗器l消耗的无功将将大于电容c发出的无功，无功功率连续快速补偿装置对电力系统的无功补偿将等于负值。可见连续调节可控电抗器l的电抗值，可连续调节无功功率连续快速补偿装置的补偿量。如果快速调节可控电抗器l的电抗值，可快速调节无功功率连续快速补偿装置的补偿量。

磁控电抗器是一种连续可控电抗器。一种快速磁控电抗器结构如图2所示。它包括：一根铁芯柱上有线圈l1、线圈l3；另一根铁芯柱上有线圈l2、线圈l4；线圈l1、线圈l2的匝数相等；线圈l3、线圈l4的匝数相等；线圈l1有抽头，如果抽头至线圈末端的匝数与整个线圈匝数之比为δ，则线圈l1的两抽头的匝数比分别是δ1、δ2，且δ2＞δ1。线圈l4有抽头，如果抽头至线圈始端的匝数与整个线圈匝数之比为δ，则线圈l4的两抽头的匝数比分别是δ1、δ2，且δ2＞δ1。

线圈l1、线圈l2的同名端连接端子i，线圈l1的异名端连接线圈l4的同名端，线圈l2的异名端连接线圈l3的同名端，线圈l3、线圈l4的异名端连接端子ii；线圈l1抽头比是δ1的抽头经正向晶闸管d1连接线圈l3的同名端，线圈l1抽头比是δ2的抽头经正向晶闸管d3连接线圈l3的同名端，线圈l1抽头比是δ2的抽头经反向晶闸管d5连接线圈l3的同名端。线圈l4抽头比是δ1的抽头经正向晶闸管d2连接线圈l2的异名端，线圈l4抽头比是δ2的抽头经正向晶闸管d4连接线圈l2的异名端，线圈l4抽头比是δ2的抽头经反向晶闸管d6连接线圈l2的异名端。线圈l1、线圈l2的异名端之间还连接二极管d7。所有晶闸管的控制端子都受控制电路控制。

快速磁控电抗器接入额定电压为u1的电力系统，当控制电路控制晶闸管d3、晶闸管d4、晶闸管d5、晶闸管d6截止时，剩余的部分就是常规磁控电抗器。常规磁控电抗器的工作原理简述如下。

晶闸管d1和晶闸管d2全截止时，晶闸管d1和晶闸管d2两端电压相等，等于u1δ1/2。晶闸管d1和晶闸管d2整流电路不工作，线圈l1、线圈l2、线圈l3、线圈l4流过的是很小的励磁电流。磁控电抗器有最大电抗值zmax。

当控制电路控制晶闸管d1和晶闸管d2全导通时，晶闸管d1和晶闸管d2就变为二极管特性，晶闸管d1和晶闸管d2分别构成半波整流电路。线圈l1、线圈l2、线圈l3、线圈l4的直流电流达到最大设计值。线圈l1、线圈l3中的直流电流方向朝下，线圈l2、线圈l4中的直流电流方向朝上。一根铁芯柱中的直流磁通朝上，另一根铁芯柱中的直流磁通朝下。铁芯柱饱和。磁控电抗器有最小电抗值zmin。

控制电路控制晶闸管d1和晶闸管d2整流量的大小，可控制线圈l1、线圈l2、线圈l3、线圈l4中直流电流的大小，实现控制磁控电抗器电抗值的大小。控制电路连续控制晶闸管d1和晶闸管d2整流量的大小，可连续控制线圈l1、线圈l2、线圈l3、线圈l4中直流电流的大小，实现磁控电抗器电抗值的连续调节，磁控电抗器电抗值在最大值与最小值之间调节、变化。

二极管d7是续流二极管，续流二极管的作用是公共知识，不再累赘。

晶闸管d3的整流方向与和晶闸管d1的整流方向相同。晶闸管d3两端电压大于晶闸管d1两端电压(因为δ2＞δ1)。晶闸管d4的整流方向与和晶闸管d2的整流方向相同。晶闸管d4两端电压大于晶闸管d2两端电压(因为δ2＞δ1)。如果晶闸管d3参加晶闸管d1的整流，晶闸管d4参加晶闸管d2的整流，可加快磁控电抗器电抗值从最大值调节到最小值的速度。

晶闸管d5的整流方向与和晶闸管d1的整流方向相反。晶闸管d6的整流方向与和晶闸管d2的整流方向相反。如果关闭晶闸管d1，开通晶闸管d5，则晶闸管d5在线圈l1、线圈l3中产生的直流电流与原有的直流电流方法相反，加快铁心中原有磁通的下降。如果关闭晶闸管d2，开通晶闸管d6，则晶闸管d6在线圈l2、线圈l4中产生的直流电流与原有的直流电流方法相反，加快铁心中原有磁通的下降。可见，关闭晶闸管d1和晶闸管d2，开通晶闸管d5和晶闸管d6，可加快磁控电抗器电抗值从最小值调节到最大值的速度。

实现快速调节的磁控电抗器结构比较简单。控制方法简单。可加快磁控电抗器电抗值从最大值调节到最小值的速度。可加快磁控电抗器电抗值从最小值调节到最大值的速度。无功功率连续快速补偿装置实现无功功率可连续快速调节。无功功率不但能够快速增大，还能够快速下降。

本发明的一种无功功率连续快速补偿装置，完全可以实现，有广阔应用前景。