本实用新型专利技术公开了一种属于电气控制技术领域的动态无功补偿装置和调压型磁控调相器。为了实现对无功功率的无触点无级的供应、吸收，采用无谐波的磁控电抗器与电容器并联后与线性电抗器或补偿变压器串联而组成电流调控单元，通过对磁控电抗器电流的调控，使电流调控单元电流的大小与相位发生变化，使电力电容器两端的电压发生无级变化，从而实现对电容器工作电流或电抗器的工作电流的无触点无级调控，并可以在容性状态与感性状态之间互相自由转换。具有成本低、损耗小、寿命长、反应快、可靠性高、节省电能、静态无级的特点。为电网或用电户提供一种新型无功调控设备。户提供一种新型无功调控设备。户提供一种新型无功调控设备。
【技术实现步骤摘要】
动态无功补偿装置和调压型磁控调相器
[0001]本专利技术涉及一种属于电气控制
的动态无功补偿装置和调压型磁控调相器。
技术背景
[0002]现有的动态无功补偿装置SVC的主流技术可以分为两种。一种是由TCR与电容器并联组成，另一种是由MCR与电容器并联组成。存在这样的不足：TCR、MCR型电抗器都不同程度的存在三次谐波，需要采用线性电抗器与电容器串联成对三次谐波阻抗为零的治理电路与其并联。不但增大了体积、重量与损耗，而且提高了成本。其中TCR电抗器工作在高电领域时需要多管串并联技术和冷却水系统，使工程复杂、成本升高。而MCR型电抗器不但反映时间长，三相的具有六个铁芯柱。既增大了体积、重量与损耗，也提高了成本。
[0003]在静态无功补偿装置方面，现有的主流技术是采用开关(有触点的机械式、无触点的电子式或这两种开关组合成的复合开关)对电容器组进行投切。存在这样的缺憾：
[0004]1.补偿电流是阶梯式有级变化，补偿精度受到限制。
[0005]2.投切时产生的涌流对开关和电容器的寿命影响很大，因而需要串接抑流电抗器，而且还需要配置放电线圈，不仅增大了体积、重量，也提高了成本。
[0006]3.系统电压降低时，补偿电流按电压的平方下降。
[0007]4.由于存在机械开关，容易发生机械或电气故障而影响可靠性与寿命。
[0008]5.如果技术措施不当，有可能与系统发生谐振或谐波放大。
[0009]在既可以吸收、又可以供应无功功率的调相机(器)方面同样有两种。一种是早期开发的动态同步调相机，其存在这样的不足：反应时间较长(0.1～2s)，有功损耗百分率(0.5～3％)，电压下降时无功减小(5～10％)，运行噪声(＞100dB)，有油、水和冷却系统，维护、捡修复杂，制造、运行成本高。另一种是采用电力电子器件与技术制成的静态SVG。虽然在技术性能上产生质的飞跃，但是，目前不但材料成本过高(50.00美元/kvar)，技术相对复杂，而且受电压等级、输出容量限制，在高压领域还没被广泛应用。
[0010]基于此，本技术试图提供几种分别进行动态无功补偿、静态无功补偿、既只单纯供应无功功率和在供应与吸收无功功率之间互相转换的、不仅适合于低压领域、更适用于高压领域的无功补偿装置。
[0011]为了实现这一目的，采用这样的技术方案：
[0012]
技术实现思路
1
[0013]一种并联型动态无功补偿装置，包括：三相磁控电抗和电容器组，其特征是：所述并联型动态无功补偿装置是由自励式电调磁控电抗器与电容器组并联组成。所述自励式电调磁控电抗器是由绕在三相三柱对称铁芯上的交流工作绕组、直流控制绕和三相直流控制电源组成。所述三相三柱对称铁芯的上轭和下轭分别是由环形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭与下轭之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成。所述直流控制绕组是由分别绕在铁芯柱之间的上轭
和下轭上的各个绕组组成。所述三相直流控制电源是由晶闸管和具有中间抽头的三相线性电抗器串接成TCR后与三相整流桥的交流输入端相连接而组成。所述副绕组与所述电容器串联后其一端以相位相反的方式与主绕组的首端连接，其另一端以及主绕组的末端分别进行星形连接。所述隔离绕组的一端互相连接，另一端分别与所述三相直流控制电源的交流输入端以及另外一组所述电容器的一端连接，电容器的另一端进行星形连接。所述直流控制绕组之间分别以此首与彼尾相连接的方式串联后并联，其两端与所述三相直流控制电源的正、负端连接。通过三相直流控制电源的调控，使工作电流在容性状态下或在容性状态与感性状态的互相转变过程中快速无级变化。
[0014]在本并联型无功补偿装置的另一种型式中，由电容器与线性电抗器串接成对电网谐波进行治理的LC串联回路后一端与自励式电调磁控电抗器的一端连接，另一端进行星形连接。
[0015]在本并联型无功补偿装置的另一种型式中，所述自励式电调磁控电抗器是由绕在立体三角形铁芯上的绕组组成。所述立体三角形铁芯的上轭和下轭分别是由三角形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭的三个角与下轭的三个角之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成。所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个边、下轭的三个边上的绕组组成。
[0016]在本并联型无功补偿装置的另一种型式中，由非弧形的一字硅钢片叠成的铁芯柱分别固定在上轭的三个边与下轭的三个边之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成，所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个角、下轭的三个角上的绕组组成。
[0017]
技术实现思路
2
[0018]一种串并联型动态无功补偿装置，包括：三相磁控电抗器、电容器组和三相线性电抗器，其特征是：所述串并联型动态无功补偿装置是由自励式电调磁控电抗器、电容器与三相线性电抗器串并联组成。所述自励式电调磁控电抗器的一端和所述电容器的一端各自进行星形连接后，另一端分别与所述三相线性电抗器的一端连接。所述自励式电调磁控电抗器是由绕在三相三柱对称铁芯上的交流工作绕组、直流控制绕和三相直流控制电源组成。所述三相三柱对称铁芯的上轭和下轭分别是由环形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭与下轭之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组和隔离绕组组成。所述直流控制绕组是由分别绕在铁芯柱之间的上轭和下轭上的各个绕组组成。所述三相直流控制电源是由晶闸管和具有中间抽头的三相线性电抗器串接成TCR后与三相整流桥的交流输入端相连接而组成。所述隔离绕组的一端互相连接，另一端与三相直流控制电源的交流输入端连接。所述直流控制绕组之间分别以此首与彼尾相连接的方式串联后并联，其两端与所述三相直流控制电源的正、负端连接。通过三相直流控制电源的调控，使工作电流在容性状态下或在容性状态与感性状态的互相转变过程中快速无级变化。
[0019]在本串并联型无功补偿装置的另一种型式中，所述自励式电调磁控电抗器是由绕在立体三角形铁芯上的绕组组成。所述立体三角形铁芯的上轭和下轭分别是由三角形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭的三个角与下轭的三个角之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组和隔离绕组组成。所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个边、下轭的三个边上的绕组组成。
[0020]在本串并联型无功补偿装置的另一种型式中，由非弧形的一字硅钢片叠成三个铁芯柱分别固定在上轭的三个边与下轭的三个边之间。所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组和隔离绕组组成，所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个角、下轭的三个角上的绕组组成。
[0021]
技术实现思路
3
[0022]一种调压型磁控调相器，包括：三相磁控电抗器、补偿变压器和电容器，其特征是：所述调压型磁控调相器是由自励式电调磁控电抗器、电容器与补偿变压器串、并成的电流调控单元和电压调整单元组成。所述补偿变压器是由电流绕组和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种并联型动态无功补偿装置，包括：三相磁控电抗和电容器组，其特征是：所述并联型动态无功补偿装置是由自励式电调磁控电抗器与电容器组并联组成；所述自励式电调磁控电抗器是由绕在三相三柱对称铁芯上的交流工作绕组、直流控制绕组和三相直流控制电源组成；所述三相三柱对称铁芯的上轭和下轭分别是由环形卷绕铁芯组成，由弧硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭与下轭之间；所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成；所述直流控制绕组是由分别绕在铁芯柱之间的上轭和下轭上的各个绕组组成；所述三相直流控制电源是由晶闸管和具有中间抽头的三相线性电抗器串接成TCR后与三相整流桥的交流输入端相连接而组成；所述副绕组与所述电容器串联后其一端以相位相反的方式与主绕组的首端连接，其另一端以及主绕组的末端分别进行星形连接；所述隔离绕组的一端互相连接，另一端分别与所述三相直流控制电源的交流输入端以及另外一组所述电容器的一端连接，电容器的另一端进行星形连接；所述直流控制绕组之间分别以此首与彼尾相连接的方式串联后并联，其两端与所述三相直流控制电源的正、负端连接；通过三相直流控制电源的调控，使工作电流在容性状态下或在容性状态与感性状态的互相转变过程中快速无级变化。2.根据权利要求1所述的并联型动态无功补偿装置，其特征是：所述电容器与线性电抗器串接成对电网谐波进行治理的LC串联回路后一端与自励式电调磁控电抗器的一端连接，另一端进行星形连接。3.根据权利要求1所述的并联型动态无功补偿装置，其特征是：所述自励式电调磁控电抗器是由绕在立体三角形铁芯上的绕组组成；所述立体三角形铁芯的上轭和下轭分别是由三角形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭的三个角与下轭的三个角之间；所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成；所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个边、下轭的三个边上的绕组组成。4.根据权利要求1所述的并联型动态无功补偿装置，其特征是：所述自励式电调磁控电抗器是由绕在立体三角形铁芯上的绕组组成；所述立体三角形铁芯的上轭和下轭分别是由三角形卷绕铁芯组成，由非弧形的一字硅钢片叠成的铁芯柱分别固定在上轭的三个边与下轭的三个边之间；所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组、副绕组和隔离绕组组成，所述直流控制绕组是由分别绕在上轭的三个角、下轭的三个角上的绕组组成。5.一种串并联型动态无功补偿装置，包括：三相磁控电抗器、电容器组和三相线性电抗器，其特征是：所述串并联型动态无功补偿装置是由自励式电调磁控电抗器、电容器与三相线性电抗器串联组成；所述自励式电调磁控电抗器的一端和所述电容器的一端各自进行星形连接后，另一端分别与所述三相线性电抗器的一端连接；所述自励式电调磁控电抗器是由绕在三相三柱对称铁芯上的交流工作绕组、直流控制绕组和三相直流控制电源组成；所述三相三柱对称铁芯的上轭和下轭分别是由环形卷绕铁芯组成，由弧形硅钢片叠成的三个铁芯柱固定在上轭与下轭之间；所述交流工作绕组是由分别绕在三个铁芯柱上的主绕组和隔离绕组组成；所述直流控制绕组是由分别绕在铁芯柱之间的上轭和下轭上的各个绕组组成；所述三相直流控制电源是由晶闸管和具有中间抽头的三相线性电抗器串接成TCR后与三相整流桥的交流输入端相连接而组成；所述隔离绕组的一端互相连接，另一端与三相直流控制电源的交流输入端连接；所述直流控制绕组之间分别以此首与彼尾相连接的方式串联后并联，其两端与所述三相直流控制电源的正、负端连接；通过三相直流控制电源的调...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠臣，
申请(专利权)人：赵忠臣，
类型：新型
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