[发明专利]一种超高压电能质量稳定器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高压电能质量稳定领域，具体的是提供一种磁控电抗器无功补偿电路与消弧电路。

背景技术

近年来，超高压、特高压电网在我国很多地区相继投入运行。因此，对电网的安全稳定运行及电能质量提出了更高的要求，电能质量的好坏将直接关系到国民经济的总体效益。提高电网的安全运行水平和电能质量，除电网结构本身要合理外，还必须要有先进的调节控制手段。特高压或超高压大电网的形成及负荷变化加剧，要求大量可调的无功功率源以调整电压，维持系统无功潮流平衡，减少损耗，提高供电可靠性。

专利文献CN201410240161.8提供了一种分级可调高压电抗器，参考文献图1可以看出，可控电抗器工作绕组接线端子A，X直接与特高压电网母线连接。XK₁、XK₂、…、XK_N-1、XK_N为限流电抗器，与可控电抗器控制绕组接线端子a，x并联连接。K₁、K₂、…、K_N-1、K_N和TK₁、TK₂、…、TK_N-1、TK_N分别为串联在控制绕组电路中的隔离开关和反向并联晶闸管。随着负载由空载向额定功率变化，有规律地控制反并联晶闸管导通或截止，从而改变工作绕组电流，达到分段调节工作绕组电流的目的。晶闸管导通后，并联于两端的断路器合闸，承担回路长期短路电流，晶闸管退出运行。而由于限流电抗器XK₁、XK₂、…、XK_N-1、XK_N只能逐台接入，所以该可控电抗器的无功功率调节是分段的且只能单一的进行无功功率的补偿。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种超高压电能质量稳定器，其具有磁控电抗器无功补偿电路与磁控电抗器消弧电路。

磁控电抗器无功补偿电路包括无功补偿控制电路与磁控电抗器，控制电路可分为电源、信号调理、信号同步、晶闸管触发脉冲放大、显示、操作等几大模块。信号调理模块主要实现三相电压、三相电流信号检测、调理等功能。其检测精度和实时性对系统的补偿效果起重要作用。同步信号电路是整个控制器的硬件关键部分。它通过过零检测定时刷新信号调理模块中的采样间隔值，使采集与电网保持同步。晶闸管触发模块主要完成触发脉冲信号的驱动放大、隔离，得到晶闸管所需脉冲信号。在实际操作中为了实时监控系统的运行情况，需要友好的人机系统。人机系统主要由提供输入的键盘和反馈信息的显示屏组成。在磁控电抗器控制系统中的人机系统需要遵循交互性和灵活性的原则。控制系统需要实现对无功补偿系统中的三相电压与电流的采集，实现三相补偿电纳的计算，实现触发控制角a的求解，实现MCR触发控制信号的产生，实现对各种反馈信号的整合，保护信号的产生，实现对外部通信的接口，实现对信号显示的驱动。

磁控电抗器采用的四柱式结构，由两个主铁芯和两个旁轭组成。为了使两个主铁芯柱的磁导率更容易达到饱和，主铁芯的横截面积小于旁轭的横截面积，且每一个铁芯柱中间都具有一小截面段，这样可以让工作时的磁压降主要作用在两个主铁芯柱上。四个直流控制的相同匝数的绕组分别对称的套在每个铁芯柱的两边，将不同铁芯的的上、下两个绕组交叉顺连接后再并入电网，同时在交叉处跨接一个二极管D进行续流。在每一个半铁芯上都有一个抽头比为N2/N的抽头，它们由晶闸管Tl、T2连接。其中左铁芯和左旁轭、右铁芯和右旁扼中间分别存在着一条交流磁通的回路，直流磁通中的回路则存在于两铁芯柱之间，在二极管续流回路中串联一个电阻，并在电阻两端并联一个晶闸管，利用电阻来减少直流偏磁电流的能量消耗时间，从而提高磁控电抗器退出运行的响应速度。