[发明专利]晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及三相交流输配电系统的谐波治理及无功补偿技术领域，具体说是一种晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统。

背景技术

近年来，电力系统的互联和远距离、大容量输电已成为电力工业发展的一个重要趋势。但是电力系统的迅速发展也导致新的矛盾和问题日益突出，随着电力电子设备的迅速发展和在工业领域的运用不断扩大，电网中大量存在的感性负荷，比如电动机、变压器及日光灯等都是感性负载，这些感性负载在投运过程中严重降低了电网的功率因数。一些电力装置工作时无功功率变化相当剧烈，不仅引起系统电压的波动、闪变及不平衡，而且向系统注入大量高次谐波，对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网中的电器设备都有大小不等的危害，主要是产生谐波附加损耗，从而增加电缆等输电线路的损耗，严重影响了供电系统的电能质量。

传统的晶闸管控制电抗器(TCR)都采用三角形接线方式，即每两个相线之间都连接一个电感值为L的电抗器La，而这个电抗器有两个电器参数相等的电抗器线圈(La1、La2)串联而成，每个线圈的电感量为0.5L。而控制用的晶闸管阀，连接在两个电抗器线圈中间。电抗器线圈的另外两个端子连接到电源的线电压。这种将电抗器线圈一分为二的无功补偿装置虽然能够在线圈损坏时保护晶闸管免受过高的短路电流，发生过压时，晶闸管承受过电压小，但缺点是在总电抗值一定时，才艺哦那个两个电器参数相等的电抗器线圈比采用单电抗器线圈要消耗更多的原材料，增加生产成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、成本低廉、对无功进行连续可调，并且快速跟踪电网或负荷的无功波动并进行随机性实施补偿，滤除谐波、稳定系统接入点的三相电压的晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，包括自动控制系统、磁控电抗器和滤波设备，所述自动控制系统与磁控电抗器电连接，滤波设备由多个无源滤波支路组成，所述磁控电抗器与滤波设备并联在三相交流电上；所述无源滤波支路由相互串连的滤波电容器、滤波电抗器组成。

上述的晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，所述滤波电容器设置相同技术参数，三个并联与滤波电抗器串连，在滤波电抗器上还并联有电感线圈。

上述的晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，所述自动控制系统包括电压采样电路、电流采样电路和控制器，电压采样电路与电流采样电路分别接入控制器，所述控制器与磁控电抗器连接。

上述的晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，所述电压采样电路与三相交流电连接。

上述的晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，所述磁控电抗器、无源滤波支路与三相交流电连接的线路上均串连电流互感器和交流接触器。

本发明晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统的优点是：用于无功补偿及谐波滤波的无源滤波器和用于平衡感性负载的磁控电抗器，根据自动控制系统中的电压采样电路和电流采样电路对电网系统的无功功率取样，将信号发送给控制器，控制器自动调节磁控电抗器的晶闸管控制角，改变绕组直流电流大小控制铁芯饱和，实现电抗值连续可调，从而实现无功功率快速补偿作用。该晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统能够快速跟踪电网或负荷的无功波动，并进行随机性实时补偿，维持电压稳定。以晶闸管相控原理和瞬时无功理论为基础，运用先进快捷的向量算法，进而达到快速自动跟踪负荷变化，补偿电网无功波动，从而迅速抑制电压波动、电压闪变、提高功率因数、滤除谐波、稳定系统接入点的三相电压，降低电压和电流三相不平衡度，增强系统稳定性，综合解决电能质量问题。

附图说明

图1为本发明晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

如图1所示，本发明一种晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统，包括自动控制系统1、磁控电抗器2和滤波设备3。自动控制系统1包括电压采样电路11、电流采样电路12和控制器13；所述电压采样电路11与电流采样电路12分别接入控制器13，控制器13与磁控电抗器2连接；电压采样电路11与三相交流电4连接，三相交流电4与电网之间安装隔离开关7，控制整个工作网的电力通断。

滤波设备3由多个无源滤波支路31组成，磁控电抗器2与滤波设备3并联在三相交流电4上；所述无源滤波支路31由相互串连的滤波电容器32、滤波电抗器33组成；滤波电容器32设置相同技术参数，三个滤波电容器32并联，然后与滤波电抗器33串连，在滤波电抗器33上还并联有电感线圈34。