[实用新型]一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器

说明书

技术领域

本实用新型属可控电抗器领域，具体涉及一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器。

背景技术

迄今为止，可控电抗器主要有四类：第一类是晶闸管控制电抗器(TCR)，由于晶闸管组和电网串联连接，晶闸管组需要承受较高电压，且产生较强的谐波电流，必须配置相应的滤波装置，价格较高；第二类是晶闸管控制变压器(TCT)，它和TCR相比，晶闸管组无需承受高电压，较为便宜，但也会产生较强的谐波电流，并不适合宽泛围的电抗调节；第三类是直流助磁式可控电抗器(磁阀式可控电抗器，MCR)，它也会产生较强的谐波，且振动和噪声较强；第四类是磁通式可控电抗器，虽然可以实现等效阻抗连续可调，且不会产生较强的谐波电流，但其控制信号过多，控制信号线过于繁杂，且仿真及试验样机显示其调节灵敏度过高，等效电抗值变化较快，不利于电网使用，目前也仅是处于实验室研究阶段。

发明内容

本实用新型提供了一种可以克服上述缺陷的新型分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，它可以实现电抗值的平滑调节，且在实际运行工况下，仅控制补偿绕组的电流变化，减少了控制误差，便于电网使用。

本实用新型的技术方案是：一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，由电流检测单元、补偿电流发生单元、变压器和晶闸管反并联单元组四个部分组成，其特征在于：变压器的二次侧由N个匝数相等、几何尺寸相等的绕组和一个补偿绕组共同组成；其连接关系是：电流检测单元连接补偿电流发生单元，晶闸管反并联单元组和补偿电流发生单元分别连接变压器，N个绕组与其对应的晶闸管反并联单元连接，补偿绕组与补偿电流发生单元相连。

如上所述的一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，其特征在于：补偿电流发生单元由电流分析单元、电流控制单元和功率发生单元组成，其连接关系是：电流分析单元、电流控制单元和功率发生单元依次连接。

如上所述的一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，其特征在于：电流控制单元由分级控制环节和补偿控制环节两部分组成，其关系是：分级控制环节和补偿控制环节分别连接功率发生单元。

如上所述的一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，其特征在于：功率发生单元由驱动环节、功率发生装置(逆变器)、滤波环节和反馈检测环节组成，其连接关系是：驱动环节、功率发生装置(逆变器)、滤波环节和反馈检测环节依次连接，反馈检测环节的另一端连接电流控制单元。

如上所述的一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，其特征在于：晶闸管反并联单元组由N个相同的晶闸管反并联单元并联组成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型在变压器二次侧设立N个可分组投切的反并联晶闸管单元扩大了电抗值的调节范围，同时降低了晶闸管承受电压，避免了由于晶闸管组串联带来的一系列问题；

(2)本实用新型在变压器二次侧设立补偿绕组，且其最大等效阻抗与单个反并联晶闸管单元等效电抗值相等，通过调节其等效电抗值，配合可分组投切反并联晶闸管单元组的投切，保证了变压器等效电抗值在(Z_m)之间平滑调节。

附图说明

图1为本实用新型电抗器的结构示意图；

图2为本实用新型电抗器中补偿电流发生单元结构示意图；

图3为本实用新型串入电网作为串联大容量电抗器使用(用于可控串联补偿等)的结构示意图；

图4为本实用新型电抗器中补偿电流发生单元中功率发生单元结构示意图；

图5为本实用新型串入电网作为串联大容量电抗器使用时控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

图1，2中标记说明：1-电流检测单元，2-补偿电流发生单元，3-变压器，4-晶闸管反并联单元组，5-功率发生单元。

如图1所示，本实用新型所述的一种分级与连续控制配合的大容量可控电抗器，主要由四个单元组成：电流检测单元1、补偿电流发生单元2、变压器3、晶闸管反并联单元组4；晶闸管反并联单元组4由N个相同的晶闸管反并联单元组成，可通过开关K₁-K_n实现分组投切；变压器3的二次侧由N个匝数相等、几何尺寸相等的绕组和一个补偿绕组共同组成。

上述可控电抗器的工作原理为：