[发明专利]一种磁控电抗器控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其是涉及一种磁控电抗器控制系统。

背景技术

随着电力工业的高速发展，供电容量、电压等级、供电质量及可靠性的要求越来越高，如何提高电能质量，有效减小无功对电网的污染，保证电网的安全运行成为电气领域重要课题。磁控电抗器由主绕组和控制绕组组成，控制绕组通过晶闸管给主绕组提供一定大小的可控直流偏磁电流，直流偏磁电流产生的直流磁通使工作铁芯柱饱和，从而使磁控电抗器容量增大。调节晶闸管触发控制角α的大小就可以改变铁芯磁饱和度，从而达到控制电抗器容量的目的，由于磁控电抗器具有低电压、小电流控制高压绕组的优点，目前广泛应用到动态无功补偿、试验用感性负载、大电机软启动等系统中。

现有技术中磁控电抗器控制系统采用光纤隔离低压部分主控制器和高压部分励磁控制器，采用主控制器生成触发脉冲并转换为光信号，经光纤传送到励磁控制器，它通过光电转换，变成晶闸管的驱动触发脉冲。这种方案解决了高压绝缘问题，但所需光纤数量多，安装接线工作量大，当主控制器离磁控电抗器本体距离较远时，光纤及收发器件成本很高，光纤信号衰减严重，影响控制性能。对于户外应用的磁控电抗器，由于光纤受环境的影响容易受潮和老化，从而影响绝缘。

已有磁控电抗器控制系统一般都是通过主控制器进行采集电网电压作为同步电压信号，这在磁控电抗器三角形联接时不会存在问题。但是如果磁控电抗器作星形联接或者作软起动器运行时，由于中点电位漂移以及电机电压、电流的变化，此时电网电压相位与磁控电抗器控制绕组的电压相位就存在差异，此时仍以电网电压作同步电压就会带来误差，甚至引起系统振荡而不能稳定运行。这就需要额外布置电压PT测量磁控电抗器的相电压作为晶闸管触发同步信号，否则同步信号和磁控电抗器控制绕组的相位误差将影响控制性能。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种磁控电抗器控制系统，其特征在于，包括：

低压部分：检测电压和电流信号，按控制目标完成控制功能，以无线通信的方式发送触发角数据给高压部分；具体包括依次连接的上位工控机、液晶触摸屏、主控制器、无线通信主站、继保装置；

高压部分：以无线通信方式接收低压部分发出的触发角指令，将故障信息及控制绕组电压上传到低压部分主控制器；具体包括三个励磁控制组件，所述三个励磁控制组件分别包括励磁控制器A、励磁控制器B、励磁控制器C。

优选的，所述低压部分的主控制器包括CPU处理器，主控制器外围电路，模拟信号调理电路，主控制器电源变换电路，继电器隔离输出电路，光耦隔离输入电路及RS485通信接口电路； 所述主控制器外围电路、模拟信号调理电路、主控制器电源变换电路、继电器隔离输出电路、光耦隔离输入电路及RS485通信接口电路同时与CPU处理器连接。

优选的，所述低压部分的无线通信主站包括无线单片机、通信主站电源模块、熔断器、RS485通信接口、以及外置式天线；所述通信主站电源模块、RS485通信接口以及外置式天线与无线单片机连接；所述熔断器与通信主站电源模块连接。

在上述的一种磁控电抗器控制系统，所述高压部分励磁控制器A、励磁控制器B、励磁控制器C分别与磁控电抗器的A相、B相、C相控制绕组抽头端子1、2、3、4相连接，通过高压瓷瓶绝缘子安装在磁控电抗器本体或者专用支架上；励磁控制器A、励磁控制器B、励磁控制器C物理特性完全一致，电气接口及机械结构相同，所连接的相由拨码开关的拨码位置标识。

优选的，所述励磁控制器A、励磁控制器B、励磁控制器C均包括无线通信从站、低通滤波电路、触发驱动电路、同步变压器、双半波整流电路、电源变压器、冷却风机及励磁电源模块；所述励磁电源模块、冷却风机以及电源变压器依次连接后与磁控电抗器连接；所述无线通信从站和同步变压器连接后与磁控电抗器连接；所述低通滤波电路、触发驱动电路以及双半波整流电路依次连接后与磁控电抗器连接；所述无线通信从站还分别与低通滤波电路、触发驱动电路连接。

优选的，所述励磁电源模块通过电源变压器匹配并连接到磁控电抗器的一个控制绕组，为励磁控制器所有电路供电。冷却风机通过电源变压器供电；励磁电源模块是宽输入电压范围的励磁电源模块，满足软启动工作模式时控制绕组的电压变化范围；双半波整流电路的同步信号通过同步变压器取自磁控电抗器的另一个控制绕组，该同步信号被无线通信从站检测，用以检测磁控电抗器的主电压。