[实用新型]MCR型SVC静止式动态无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电网无功调节装置，具体地说是一种基于磁阀式可控电抗器的MCR型SVC静止式动态无功补偿装置。

背景技术

近年来，随着经济快速发展，许多现代工业中大功率的轧机、电弧炉、电焊机等电器设备用电容量在成倍甚至数十倍的增长。这些大型设备都是冲击性负荷，他们的使用不仅耗电量大，还会对电网造成很大的无功冲击，形成电压闪变和产生谐波污染。这些问题的产生，不但影响了设备自身的正常运行，它们还可以在电网中传播，进而干扰其他设备的正常使用甚至损坏。更为严重的是，谐波的产生会造成电力设备保护误动作、计量不准确、控制系统失灵和通讯系统干扰等后果，形成供电系统的重大安全隐患。

随着我国电力供求量的快速增长，提高电能质量、降低输变电损耗的要求也日益迫切。利用电容器电抗器投切实现无功就地平衡是提高电能质量、降低线损的主要手段，尤其是110kV、35kV变电站作为电网系统中的末端变电站，承担着直接向用户负载提供电压稳定无功平衡的高质量电能的任务，无功补偿装置显得更为重要。目前大多数110kV、35kV变电站的无功自动补偿均不够理想，这种有级电容的补偿设备实现了跟踪负荷变化动态补偿功率，但多数由于不能适应负荷变化快，所以达不到最理想补偿效果，负荷高峰时有的变电站10kV母线功率因数低到0.96以下。

现有两种技术方案：改造现有10kV自动无功补偿装置和晶闸管控制电抗器型(TCR)静止式动态无功补偿装置。第一种方案实现无功自动跟踪补偿就是根据负荷大小投入电容器多少，把总补偿容量的电容器分为多组根据负荷大小变化投切电容器组数，尽可能的达到无功平衡。补偿精度与电容器组数成正比，电容器分的组数越多补偿精度越高，但是设备投资成本越大，占地空间越大，设备的可靠性要求越高。要提高补偿装置的补偿精度，实现分组跟踪补偿，利用这种方案由于投资成本和占地空间限制很难推广使用。第二种方案晶闸管阀组与空心电抗器串联在一起，晶闸管阀组不导通时，没有电流流过电抗器，电抗器不消耗无功功率，晶闸管导通角度越小，流过电抗器的电流越大，电抗器吸收的无功功率越多；晶闸管导通角度越大，流过电抗器的电流越小，电抗器吸收的无功功率越小，通过控制晶闸管的导通角，以实现动态的无功功率调节。TCR虽然具有补偿量连续可调的特点，但是其缺点也是显而易见的，结构复杂，制造成本大，损耗大，运行维护也相对复杂。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其不仅各项性能稳定，而且制造和维护成本低。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其主要由供电系统母线通过补偿出线开关向补偿母线供电，并设置有FC支路和MCR支路，所述FC支路包括电容器和固定电抗器，所述MCR支路包括磁阀式可控电抗器MCR，其特征是，还包括FC支路保护系统、MCR支路控制保护系统、控制电源系统、第一电压互感器、第二电压互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和第四电流互感器；

所述的FC支路和MCR支路通过各自的隔离开关与补偿母线连接；所述第一电流互感器设置在供电系统母线与补偿母线之间；所述第二电流互感器设置在FC支路与补偿母线之间；所述第三电流互感器设置在MCR支路与补偿母线之间；所述第四电流互感器设置在负载与供电系统母线之间；所述第一电压互感器与供电系统母线连接，所述第二电压互感器与补偿母线连接；

所述FC支路保护系统包括数据采集单元、处理器CPU和保护输出单元，所述FC支路保护系统的数据采集单元分别与第一电流互感器、第二电流互感器和FC支路相连；

所述MCR支路控制保护系统包括控制保护模块、监控模块和励磁模块，所述控制保护模块包括处理器CPU和分别与处理器CPU相连接的通讯单元、数据输入单元DI、数据输出单元DO、数据采样单元及光电接口电路；所述监控模块包括上位监控机和分别与上位监控机连接的显示单元和打印机，所述上位监控机与监控保护模块的通讯单元相连接；所述励磁模块包括依次串联的光电接口电路、脉冲电路、驱动放大电路和可控硅；所述的励磁模块和监控保护模块通过光电接口电路相连接；所述MCR支路控制保护系统的控制保护模块的数据采样单元分别与第三电流互感器、第四电流互感器和第一电压互感相连接；所述MCR支路控制保护系统的励磁模块的脉冲电路分别与第二电压互感器和第三电流互感器相连接。