[实用新型]磁控电抗器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无功补偿的电抗器装置，尤其涉及一种磁控电抗器。

背景技术

磁控电抗器（Magnetically Controlled Reactor，MCR），作为静止式无功补偿装置的一种类型，起源于磁放大器和饱和电抗器，但在结构和性能上与饱和电抗器有本质区别。磁控电抗器的技术是在前苏联得到突破，并于上个世纪末被引入国内，具有可靠性高、损耗低、占地少以及谐波污染小，控制容易等优点，被广泛应用于矿山、冶金及电力等行业中，已成为替代晶闸管控制电抗器的主要选择。

磁控电抗器的基本工作原理是通过控制电抗器绕组中的直流电流可以改变铁芯上的磁通，通过改变电抗器铁芯上通过的磁通从而改变铁芯的饱和度，从而改变电抗器的感值，以便实现输出无功功率的变化。为了以较小的电流实现较大的饱和度，磁控电抗器采用局部饱和技术，在整个励磁中有一段铁芯的截面积被减小，从而很容易达到磁饱和，而其他部分都处于线性区。这种方式大幅改善了电抗器的功耗、噪声和谐波性能指标。MCR的制造工艺和变压器基本一致，其成本、可制造性及可靠性均接近于变压器，维护简便，非常适合应用于电力系统等环境适应性要求高的场合。磁控电抗器除了可用于电力系统以改善电网的输电能力、改善电网电压质量等，还可用于工业厂矿的无功补偿、电机软启动等，具有很大的推广应用价值。

目前MCR已经广泛应用于电力、矿山、冶金等行业，同时随着新能源行业的不断发展，在新能源电站中MCR型无功补偿装置也得到了广泛的应用。但随着电网对新能源行业并网要求的不断提高，无功补偿装置的响应时间指标要求越来越严格。而传统的MCR型无功补偿装置的励磁响应时间较长，越来越无法满足严格的并网要求。另外，随着应用范围的扩展，在面对快速波动负荷的现场，响应速度成为制约MCR发展的关键因素。

目前提高MCR响应速度的一种方式是提高本体抽头电压，但这种方式一方面只能提高快速励磁速度，而对快速退磁毫无作用，而且这种方式提高了对可控器件的耐压要求，削弱了MCR的优势，降低了在超高压场合应用的优势。另一种方式则是通过额外增加一套绕组的方式来提高响应速度，然而这种方式增加了设备的成本以及制造复杂度，也不是较为理想的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁控电抗器，可以实现快速退磁，且无需提高抽头电压和额外的励磁绕组。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁控电抗器，所述磁控电抗器包括：电抗器绕组、电源电路和退磁电路；

所述电抗器绕组包括铁芯和绕在所述铁芯周围的线圈；所述退磁电路连接于所述电源电路的输出端与所述电抗器绕组的线圈之间；

所述电源电路产生工作电流并经过所述退磁电路输出给所述线圈。

与现有技术相比，本实用新型提供的磁控电抗器可以实现快速退磁，而不需要提高抽头电压和增加额外的励磁绕组。经过实际验证，本实用新型的磁控电抗器的响应时间比现有的磁控电抗器的响应时间缩短了3-10倍，整体响应时间可以缩短到30ms以内，能够满足新能源电站对响应速度的要求，适用于各种需要快速无功补偿响应的工业应用场合，例如，超高压电网、超高压现场及需要快速响应的现场等场合，可替代传统的TCR（晶闸管控制电抗器）型静止式无功补偿装置。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的磁控电抗器的电路原理图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种退磁电路的电路原理图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种桥式半控整流桥的电路原理图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种桥式全控整流桥的电路原理图；

图5为本实用新型实施例二提供的磁控电抗器的电路原理图；

图6为本实用新型实施例三提供的磁控电抗器的电路原理图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供的磁控电抗器是强迫有源励磁控制的单励磁绕组MCR型磁控电抗器，其强迫励磁控制的工作原理是：使用强迫励磁控制单元对电抗器绕组本体的直流电流进行直接控制，可以根据需要迅速降低励磁强度，从而实现快速退磁。其中，强迫励磁控制单元通过退磁电路和/或整流桥实现，通过在退磁电路或整流桥中设置可控器件，并通过应用场景的控制系统的控制信号控制该些可控器件在不同状态下的通断状态，可快速关断电抗器绕组的直流电，实现快速退磁。

实施例一