磁控电抗器动态补偿MSVC介绍ppt

磁控电抗器式动态无功补偿和谐波治理成套装置MCR型SVC介绍磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：1、电容器分组自动投切2、TSC型自动分组投切装置3、调压技术4、TCR型SVC动态补偿装置5、MCR型SVC动态补偿装置6、SVG型自动无功发生器（分别介绍如下）磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：1、分组自动投切：利用真空开关或接触器，分组自动投切并联电容器；真空开关和接触器式的投切，涌流大，开关寿命低。即便采取多分组，也不能实现连续无级调节。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：2、TSC型自动分组投切装置：利用串联晶闸管代替真空接触器，作为投切开关，对流过电容器的电流进行调节，实现无功功率的调整，其实质是自动分组投切，是传统技术的改进；可控硅两端电压过零时投切，属于离散式控制，容易产生过补和欠补、电压容易波动；晶闸管串联在高压回路，容易被击穿；晶闸管发热量大，需要辅助冷却设备，维护量大。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：3、调压式：利用有载调压变压器（自耦式）调节电容器两端的电压，实现容性无功功率的调节；是细化了的分组自动投切，不能实现连续无级调节；有载开关触头烧毁频繁，寿命低；变压器本体受涌流冲击和谐波影响，可靠性下降。无法实现滤波，甚至可能引起谐振过电压的危险。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：调压技术：根据Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，实现自动补偿。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：4、TCR-SVC型动态无功补偿装置：利用晶闸管控制电抗器(TCR)式的动态无功补偿装置(SVC)，是通过控制晶闸管的导通角和导通时间，以控制流过电抗器电流的大小和相位，实现感性无功的连续可调，从而实现容性无功的动态补偿。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：TSVC型动态无功补偿装置原理：通过对可控硅导通时间进行控制，电流基波分量随控制角的增大而减小，控制角可在0°~90°范围内变化。相控式电抗器的结构原理：e1T2TLi磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：5、MCR-SVC型动态无功补偿装置：利用磁控电抗器电抗值连续可调，实现感性无功的连续可调，从而实现系统容性无功功率的动态补偿。结构实现的方式有：磁阀式、裂芯式和磁路并联漏磁自屏蔽式，我们提供“磁路并联漏磁自屏蔽式”技术。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：6.SVG型自动无功发生器（STATCOM-静止同步补偿器）：应用瞬时无功理论，将电网电源经过降压变压器，引入可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成的自换向桥式整流－逆变电路，经过电抗器滤波，再反馈到电网上。磁控电抗器式动态无功补偿(滤波)成套装置动态无功补偿装置的种类：调节SVG的输出电压电流的幅值和相位，可以实现输出容性或感性的无功功率。SVG具有：速度更快，取消电容器和电抗器等器件，成本降低。但是，自2007年以来，多台产品存在：调试不成功，运行不稳定和抗冲击性负荷和谐波干扰能力差等问题，处在技术成熟期。MCR型SVC原理概述：1、MCR型SVC技术原理：应用磁控电抗器实现系统无功功率的动态跟踪、无级连续的补偿，简称MSVC。装置由补偿（滤波）支路（SVC）和磁控电抗器（MCR）支路组成，两个支路并联连接。MCR型SVC原理概述：2、系统组成：补偿（滤波）支路经隔离开关固定地接于母线，通过调节磁控电抗器的输出容量（感性无功），实现系统容性无功功率的连续补偿。与其他补偿技术的主要区别，在于应用了磁控电抗器技术，故下面集中对新型磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器（MCR）技术，进行介绍。MCR型SVC原理概述：3、系统原理图：MCR型SVC原理概述：4、控制原理图：三相电抗器的系统接线图MCR型SVC原理概述：5、补偿效果示意图MCR型SVC原理概述：6、磁控电抗器基本工作原理：磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流，励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，其内部为全静态结构，无运动部件，工作可靠性高。这种技术方式实现的补偿，又叫做：静止式动态无功补偿。新型磁控电抗器（MCR）专利技术介绍专利名称：1.磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器（ZL200820022995.1）2.干式磁控电抗器（ZL200820024842.0）磁控电抗器（MCR）专利技术介绍1、磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器：本发明的目的是克服带相控电抗器式动态无功补偿装置，即TSVC，在运行使用中存在的不足，同时，解决现有磁阀式可控电抗和裂芯式可控电抗器在技术结构中存在的缺陷。提供一种结构可靠、损耗小、噪声低、谐波少、制造成本低、能够可靠地应用于超/特高压电网的磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍2、结构特点：采用直流助磁原理，利用直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值连续可调。铁心采用并联磁路，磁密不饱和、漏磁自屏蔽，结构对称等设计方法，绕组采用自耦式、对称结构，有效地减少损耗和噪声；磁控电抗器（MCR）专利技术介绍3、技术特点：综合应用了大型变压器、超/特高压互感器、高压电容器、电力电子控制等先进技术；真正实现了质量可靠、成本低、性能先进、结构合理、制造工艺成熟、运行稳定。即：解决了磁控电抗器易于制造、可靠使用的问题。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍4、应用范围：应用于：动态无功补偿（无级连续）、高精度滤波、电网电压综合控制及限制过电压、自动消弧消谐、三相有功功率平衡、大型电机软起动、限制发电机自励以保护发电机、限制短路电流以保护变压器、避免超/特高压电网潜供电流、限制长距离架空线路或电缆线路末端的电压升高等。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍5、技术优势：真正达到了损耗小（自身损耗小于1％）、噪音低（小于65分贝）、谐波小（基波电流的2％以下）；结构合理、加工工艺先进成熟，可以实现批量生产；容量调节范围大（1～100％）；磁控电抗器（MCR）专利技术介绍5、技术优势：响应速度快：小于300mS质量可靠，产品寿命长（25年）；安装方便、占地面积小；运行安全、免维护、无人值守；用户投资省；不产生电磁干扰，不污染环境。过载能力强（长期110％，短时150％）磁控电抗器（MCR）专利技术介绍6、并联磁路原理：铁芯磁路是并联结构形式，截面由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯，交错排列组成并联磁路，通过调节可控硅触发导通角，控制附加直流励磁电流，励磁磁化铁芯。调整不饱和区域和饱和区域的面积或磁阻，以改变并联磁路中不饱和区域的磁化程度和饱和区域的磁饱和程度，实现电抗值的连续、快速可调。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍7、漏磁自屏蔽原理：饱和区域铁芯的漏磁通，通过不饱和区域铁芯吸收而形成自屏蔽，使铁芯的损耗、噪声、谐波含量大幅度降低。不需要采用单独的磁屏蔽装置，也不需要在金属结构件上附设磁屏蔽结构，工艺简单，可靠。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍8、有益效果：使用本发明的电抗器，可使铁芯的损耗、噪声、谐波含量大幅度降低，具有高可靠性、成本低和易于加工的优点。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍9、原理结构示意图：磁控电抗器（MCR）专利技术介绍9、结构示意图解释1：绕组N、Nk是自耦式，Nk是绕组N的一部分，Nk的匝数是N的1～2%；可控硅T1、T2连接在绕组Nk的两端，其上的电压比较低，仅为系统电压的1～2%，数量一般为1只串联，保证了可控硅运行的可靠性。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍9、结构示意图解释2：电源电压正半周，触发导通可控硅T1，在回路中产生励磁电流；电源电压负半周，触发导通可控硅T2，也在回路中产生励磁电流；一个周期内电源电压轮流触发导通可控硅T1、T2，经过二极管续流，产生连续的励磁电流。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍9、结构示意图解释3：励磁电流的大小取决于可控硅控制导通角а，а越小产生的励磁电流越大，使电抗器处于励磁程度低的区域铁芯的磁化程度加强，同时,使处于励磁程度高的区域铁芯的磁化程度也加强，电抗器电抗值变小而输出电流变大。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍9、结构示意图解释4：由此，实现了通过改变可控硅导通角а，可以平滑调节电抗器的容量；并且，可以根据设定铁芯的励磁磁化程度，以满足电抗器对调节速度的要求。磁控电抗器（MCR）专利技术介绍10、可控硅导通等效电路电源正半周，T1导通，等效电路如左上图电源负半周，T2导通，等效电路如右上图磁控电抗器（MCR）专利技术介绍11、伏安特性：磁控电抗器伏安特性如图5所示，可见，在一定控制导通角（等于180度－触发角）下，磁控电抗器伏安特性近似线性。图5磁控电抗器伏安特性磁控电抗器（MCR）专利技术介绍12、控制特性：磁控电抗器输出容量随控制角增加而减少。容量为连续可调图6磁控电抗器控制特性磁控电抗器（MCR）专利技术介绍13、谐波特性：1、三相磁控电抗器的最大3次谐波电流为额定基波电流的0.02%左右。2、最大5次谐波电流为额定基波电流的0.7%左右，3、7次谐波电流为0.3%左右。图7磁控电抗器谐波电流分布磁控电抗器（MCR）专利技术介绍14、响应时间：从空载到额定或从额定到空载容量的电流过渡过程波形，时间约为0.2秒。图8磁控电抗器调节过渡过程波形磁控电抗器（MCR）专利技术15、与其他几种技术的比较：目前，可控电抗器主要有以下几种类型：调匝式、调气隙式、晶闸管控制电抗器式（TCR）、高短路阻抗变压器式（TCT）、磁阀式、裂芯式、磁控式等，它们各有自己的优点和不足。介绍、比较如下：磁控电抗器（MCR）专利技术15、与调匝式技术的比较：调匝式可控电抗器：是通过断路器或接触器，投切抽头，改变匝数，实现电抗值可调。这种调节，简单易行，但达不到连续可调的要求。磁控电抗器（MCR）专利技术15、与调气隙式技术的比较：调气隙式可控电抗器：是通过精密机械传动方式，连续改变磁路中气隙的长度，实现电抗的连续可调。存在着响应速度慢、噪声大、易发生机械失灵等问题。磁控电抗器（MCR）专利技术15、与TCR技术的比较：晶闸管控制电抗器(TCR)：是通过控制晶闸管的导通角和导通时间，以控制流过电抗器电流的大小和相位，实现了对电抗器容量的连续快速可调（见下面图示）。优点是反应速度快（20-60mS），在冶金行业应用广泛；磁控电抗器（MCR）专利技术15、与TCR技术的比较：磁控电抗器（MCR）专利技术15、与TCR技术的比较：由于单只晶闸管耐压水平较低，该类型可控电抗器应用到6kV及以上电网中，需要用很多只晶闸管串联，在多只晶闸管同步触发和均压、控制和维护等方面，难度大，可靠性有待提高；磁控电抗器（MCR）专利技术15、与TCR技术的比较：该装置占地面积大；晶闸管发热量大，需要辅助冷却设备；自身产生的谐波量大，需要配备专用滤波设备；进口器件的成本高；电子元器件寿命短，维护费用大。磁控电抗器（MCR）专利技术15、与高阻抗变压器技术的比较：高短路阻抗变压器式可控电抗器，是将变压器的短路阻抗百分数设计为100%，再在变压器的低压侧接入晶闸管实现连续或有级控制；该类型可控电抗器满足高电压大容量、连续可调的要求，但存在着变压器漏磁面积非常大造成效率低、结构和制造工艺复杂、成本高等不足，应用较少。磁控电抗器（MCR）专利技术15、与磁饱和式技术的比较：磁饱和式可控电抗器是采用直流助磁原理，通过调节控制绕组中的励磁电流，来控制铁芯的磁饱和程度，以实现电抗的连续可调，铁心结构型式有磁阀式、裂芯式；控制绕组励磁型式有自耦式励磁和外部励磁。与磁阀式可控电抗器技术的比较：15、磁阀式可控电抗器技术原理：磁阀式可控电抗器，两个芯柱上对称地绕N/2匝数的绕组；每一绕组各有N2／N的抽头，之间接有晶闸管T1和T2，两个绕组交叉联接后并至电网，二极管D用于续流。当T1、T2均不导通时，电抗器相当于空载变压器；