本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁控電抗器型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的磁控電抗器式動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償(濾波)裝置主要包括以下幾種：電容器分組自動(dòng)投切、TSC型自動(dòng)分組投切裝置、調(diào)壓式、TCR型SVC動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置以及MCR型SVC動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，但是，這幾種無(wú)功補(bǔ)償裝置存在一些弊端，例如電容器分組自動(dòng)投切式式的無(wú)功補(bǔ)償，利用真空開關(guān)或接觸器，分組自動(dòng)投切并聯(lián)電容器；真空開關(guān)和接觸器式的投切，涌流大，開關(guān)壽命低。即便采取多分組，也不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，TSC型自動(dòng)分組投切裝置利用串聯(lián)晶閘管代替真空接觸器，作為投切開關(guān)，對(duì)流過(guò)電容器的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的調(diào)整，其實(shí)質(zhì)是自動(dòng)分組投切，是傳統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn)；晶閘管兩端電壓過(guò)零時(shí)投切，屬于離散式控制，容易產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)和欠補(bǔ)、電壓容易波動(dòng)，且晶閘管串聯(lián)在高壓回路，容易被擊穿；晶閘管發(fā)熱量大，需要輔助冷卻設(shè)備，維護(hù)量大；以及調(diào)壓式無(wú)功補(bǔ)償裝置，利用有載調(diào)壓變壓器(自耦式)調(diào)節(jié)電容器兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功功率的調(diào)節(jié)；是細(xì)化了的分組自動(dòng)投切，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；有載開關(guān)觸頭燒毀頻繁，壽命低；變壓器本體受涌流沖擊和諧波影響，可靠性下降。無(wú)法實(shí)現(xiàn)濾波，甚至可能引起諧振過(guò)電壓的危險(xiǎn)；TSVC型相控電抗器式動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，以及現(xiàn)有磁閥式可控電抗和裂芯式可控電抗器在技術(shù)結(jié)構(gòu)中都存在的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)可靠、損耗小、噪聲低、諧波少、制造成本低、能夠可靠地應(yīng)用于超/特高壓電網(wǎng)的磁控電抗器型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種磁控電抗器型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括磁控電抗器，所述磁控電抗器包括兩個(gè)并列設(shè)置的第一鐵芯和第二鐵芯，所述第一鐵芯上設(shè)有第一繞組和第二繞組，所述第二鐵芯上設(shè)有第三繞組和第四繞組，所述第一繞組與第四繞組電連接，所述第二繞組與第三繞組電連接，所述第一繞組和第四繞組上各設(shè)有一個(gè)抽頭以及由所述抽頭形成的副繞組，所述兩個(gè)副繞組各串聯(lián)有一個(gè)晶閘管，且所述兩個(gè)晶閘管的導(dǎo)通方向相反，所述兩個(gè)副繞組與晶閘管組成的支路間還并聯(lián)有一個(gè)二極管；所述晶閘管的門極電連接有觸發(fā)電路。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述觸發(fā)電路包括整流電路、脈沖變壓器以及脈沖發(fā)生電路。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脈沖發(fā)生電路與所述脈沖變壓器的初級(jí)繞組電連接，所述脈沖變壓器的次級(jí)繞組與所述整流電路的輸入端電連接，所述整流電路的輸出端電連接至所述晶閘管的門極。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述整流電路是全橋整流電路或半橋整流電路。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述晶閘管和二極管均并聯(lián)有濾波電路。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用直流助磁原理，利用直流勵(lì)磁磁化鐵心，改變鐵心磁導(dǎo)率，實(shí)現(xiàn)電抗值連續(xù)可調(diào)。由兩個(gè)并列的鐵芯形成兩個(gè)并聯(lián)磁路，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在繞組上以自耦的方式設(shè)置副繞組，并連接兩個(gè)導(dǎo)通方向相反的晶閘管，在鐵芯上形成不飽和區(qū)域鐵芯和飽和區(qū)域鐵芯，交錯(cuò)排列組成并聯(lián)磁路，通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通角，控制附加直流勵(lì)磁電流，勵(lì)磁磁化鐵芯。調(diào)整不飽和區(qū)域和飽和區(qū)域的面積或磁阻，以改變并聯(lián)磁路中不飽和區(qū)域的磁化程度和飽和區(qū)域的磁飽和程度，實(shí)現(xiàn)電抗值的連續(xù)、快速可調(diào)。
飽和區(qū)域鐵芯的漏磁通，通過(guò)不飽和區(qū)域鐵芯吸收而形成自屏蔽，使鐵芯的損耗、噪聲、諧波含量大幅度降低。
本實(shí)用新型不需要采用單獨(dú)的磁屏蔽裝置，也不需要在金屬結(jié)構(gòu)件上附設(shè)磁屏蔽結(jié)構(gòu)，工藝簡(jiǎn)單，可靠。
本實(shí)用新型中的電抗器，可使鐵芯的損耗、噪聲、諧波含量大幅度降低，具有高可靠性、成本低和易于加工的優(yōu)點(diǎn)。
副繞組和晶閘管組成勵(lì)磁電流支路，結(jié)構(gòu)和電氣連接方式簡(jiǎn)單可靠，磁飽和速度快，響應(yīng)時(shí)間短。
由于單獨(dú)設(shè)置了脈沖變壓器，脈沖變壓器與磁控電抗器的繞組之間不存在電磁關(guān)系，觸發(fā)電路的電壓和電流易控制，且現(xiàn)有技術(shù)中在電抗器上復(fù)合一個(gè)繞組用作變壓器的方式相比，電抗器的安全可靠性更高，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定簡(jiǎn)單，電氣連接方式更可靠。
由于設(shè)置了觸發(fā)電路，將脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)通過(guò)脈沖變壓器放大使該信號(hào)的電壓等級(jí)與晶閘管的導(dǎo)通電壓等級(jí)相應(yīng)，通過(guò)將放大的脈沖信號(hào)通過(guò)整流電路，與現(xiàn)有技術(shù)中先整流再升壓的方式相比，信號(hào)更加穩(wěn)定，信號(hào)波動(dòng)小，晶閘管觸發(fā)電壓的穩(wěn)定，增強(qiáng)了本實(shí)用新型的可靠性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種磁控電抗器型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括磁控電抗器，磁控電抗器包括兩個(gè)并列設(shè)置的第一鐵芯和第二鐵芯，第一鐵芯上設(shè)有第一繞組N11和第二繞組N12，第二鐵芯上設(shè)有第三繞組N21和第四繞組N22，第一繞組N11與第四繞組N22電連接，第二繞組N12與第三繞組N21電連接，第一繞組N11和第四繞組N22上各設(shè)有一個(gè)抽頭以及由抽頭形成的副繞組N1K、N2K，兩個(gè)副繞組N1K、N2K分別電連接有晶閘管VT1，VT2，且晶閘管VT1，VT2的導(dǎo)通方向相反，在由副繞組N1K與晶閘管VT1形成的支路以及由副繞組N2K與晶閘管VT2形成的支路之間還并聯(lián)有一個(gè)二極管VD；晶閘管VT1，VT2的門極電連接有觸發(fā)電路。
觸發(fā)電路包括整流電路、脈沖變壓器以及脈沖發(fā)生電路。
本實(shí)施例中，晶閘管VT1，VT2的門極分別電連接有一個(gè)觸發(fā)電路。
其中，晶閘管VT1的觸發(fā)電路中，脈沖發(fā)生電路的輸出端B1、B2與脈沖變壓器T1的初級(jí)繞組電連接，脈沖變壓器T1的次級(jí)繞組與整流電路的輸入端電連接，整流電路的輸出端電連接至晶閘管VT1的門極。
整流電路為半橋整流電路，包括二極管VD2、VD3和電阻R4。
晶閘管VT2的觸發(fā)電路中，脈沖發(fā)生電路的輸出端B3、B2與脈沖變壓器T2的初級(jí)繞組電連接，脈沖變壓器T2的次級(jí)繞組與整流電路的入端電連接，整流電路的輸出端電連接至晶閘管VT2的門極。
整流電路為半橋整流電路，包括二極管VD4、VD5和電阻R5。
晶閘管VT1、VT2和二極管VD均并聯(lián)有濾波電路。
本實(shí)用新型中，觸發(fā)電路也可包括一個(gè)，晶閘管VT1、VT2的門極均與該觸發(fā)電路，該觸發(fā)電路在一個(gè)周期內(nèi)交替觸發(fā)晶閘管VT1、VT2。
本實(shí)施例中，繞組N11與N1k以及繞組N22與N2k均是自耦式，以N11為例，N1k是繞組N11副繞組的一部分，N1k的匝數(shù)是N11的1～2％；晶閘管VT1與繞組N1k串聯(lián)，其上的電壓比較低，僅為系統(tǒng)電壓的1～2％，數(shù)量一般為1只串聯(lián)，保證了晶閘管運(yùn)行的可靠性。
電源電壓正半周，觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管VT1，在回路中產(chǎn)生勵(lì)磁電流；電源電壓負(fù)半周，觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管VT2，也在回路中產(chǎn)生勵(lì)磁電流；一個(gè)周期內(nèi)電源電壓輪流觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管VT1、VT2，經(jīng)過(guò)二極管VD續(xù)流，產(chǎn)生連續(xù)的勵(lì)磁電流，由此，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)改變晶閘管VT1、VT2的導(dǎo)通角а，可以平滑調(diào)節(jié)電抗器的容量；并且，可以根據(jù)設(shè)定鐵芯的勵(lì)磁磁化程度，以滿足電抗器對(duì)調(diào)節(jié)速度的要求。
本實(shí)施例中，整流電路不局限于半橋整流電路，全橋整流電路在本實(shí)用新型中同樣適用。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。