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技水探讨.
应用
MSVC静止型动态无功补偿装置
在电力系统中应用案例分析
抗州観湖电气设备有限公司樹根菜俊邮
摘要:本文介绍了静止型动态无功补侩装置(MSVC)的基本原理,MSVC成奏设各在220kV变电站的应
用案例分析,诚站电源以小水电为主,电源随キ水期和枯水期的变化引起电能质量的波动较为严重。
关健词:MCR(磁网式可拉
电抗器)SvC(静止型动态无功补侩装置)无功补偿电力系统
应用电能质量波动
1前言
功率的需求波动靠磁阙式可控电抗器(MCR)来进行调节,
我国目前大力提倡清洁能源的使用,风电、太阳能和水MCR输出动态连续可调的感性无功功率,与固定电容器组提
电等绿色电力的开发因受到国家大力支持而得到长足发展;但供的感性无功功率相互吸收,即:MSVC输出容量=FC补偿容
这些形式的电力能源因受到不可控的白然条件限制,使其所提量MCR输出容量。MCR输出容量可实现连续可调,则整套
供的能源对局部电网的电能质量造成很大影响。
MSVC输出补偿容量可实现连续可调。
电压、无功、谐波三大指标是电能质量好坏的主要方
面,对全网经济效益和改善供电质量至关重要。根据电力工业
的现状和发展。新型无功补偿装置的研制和应用是我国电网系
统解决电能质量的重大关键技术课题。
目前,无功补偿主要装置是电容器、电抗器和少量的动
态无功补偿装置,其技术存在明显不足之处:如开关(断路
器)投切电容器组的调节方式是离散的,不能取得理想的补偿
图1MSVC一次系统图
效果,开关投切电容所造成的涌流和过电压对系统和设备本
身都十分有害。
3磁阀式可控电抗器具有以下特性
本文主要介绍的磁阀式可控电抗器(MCR)型SVC,具
采用磁路并联漏磁自屏敲技术的
磁控电抗器铁芯设置由
有输出谐波小、结构简单、可靠性高、价格低廉、占地面积不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路,漏磁
小、免维护等显莙优点,是高压和超高压电网理想的动态无功通10直接进入主磁通方向前后左右相邻不饱和区域铁芯1中,
补偿,电压调节,谐波治理设备。它由磁阀式可控电抗器、控在技术特性上体现出很强的优势。
制器、电容器(C)或波器(FC)构成。
2MSVC静止型动态无功补偿装置工作原理
MSVC静止型动态无功补偿装置一次系统图如图1所示,
FC支路固定连接到系统母线,可根据系统中特征谐波情况设
图2磁路并联磁自屏技术鉄芯结构示意图
计成针对某几次特征谐波的无源滤波器;FC支路向系统提供3.1请波特性
一个定值的容性无功功率,系统中负载波动引起对补偿无功
磁路并联漏磁自屏荍式
磁控电抗器产生的谐波比其他形
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应用
N【wDN
技水探讨
式的磁控电抗器小50%左右。经过现场实测,其最大3次谐波
(4)目前开发应用成熟的快速响应磁控电抗器的反应速
电流为额定基波电流的0.02%左右,5次谐波电流为0.68%左度可达30ms以内;
右,7次谐波电流为0.31%左右。
(5)磁控电抗器免维护,占地面积小,安装方便。
3.2伏安特性
状安符性
5可靠性
03h0an
(1)磁阀式可控电抗器不翡要外接电源,完全由电抗器
的内部绕组来实现自动控制;
(2)其控制系统从输电线路进行数据采集,通过控制可
02468101214161820~2
控硅晶管的导通角进行自动控制,因此可实现连续可调,并
电压(kW)
且从最小容量到最大容量的过渡时间很短,因此可以真正实现
图3可控电抗器伏安特性曲线
柔性输电
在一定控制导通角下,磁阅式可控电抗器伏安特性近
(3)网侧绕组不需要抽头,所有绕组的联接也很简单,
似线性?。
保证了高压或特高压可控电抗器的可靠性;
3.3控制特性
(4)从产品的运行情况看,俄罗斯500kV及以下等级已
可控电抗器输出电流(容量)随控制角增加而减少同
大量采用该技术叫,国内750kV系统也在实际操作中,方案可
3.4响应时间
见是先进、成熟和可靠的。
6安全性
(1)MCR的控制回路仅仅需要一只二极管、两只可控
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消目
力R量
硅,可控硅不需要串、并联,承受电压只有系统总电压的
?H1.0?20.00.H-44
2-A-12093《1
%~2%,运行稳定可靠叫
图4可控电抗调节过渡过程波形
(2)可控硅动作,整流控制产生的谐波不流入外交流
图4示出可控电抗器从空载到额定或从额定到空载容量的系统;
电流过渡过程波形,采用快速响应技术的磁阌式可控电抗器
(3)即使可控硅或二极管损坏,磁控电抗器也仅相当于
其响应时间约为30ms。例如,额定容量为300Mvar的可控电抗
台空截变压器,不影响系统其他装置的运行
器,紧急情况下在30ms内可提供300Mvar的感性无功功率。
(4)接入三相系统的MCR采用角形连接,并不是将磁控
电抗器取代滤波电容中的串联电抗器,因此与电容器不会产生
4特点
谐振。当MCR容量与电容器容量相等时,发生并联谐振,等
MCR型SVC的特点。电感平衡部分的结构是由一台磁控效阻抗无穷大,相当于从系统中断开
的可一在7线NS
电抗器组成,其优缺点大致表现在以下几个方面:
电压的百分之几的水平上,由于是在控制磁阀的饱和度,所以
(1)采用低电压水平的电子器件(可控硅)控制,就可
无需很大的控制功率,晶闸管工作在低电压小电流的工况下,
以实现各个电压级别电压的自动调整,保持电压的稳定;
大大提高了系统的稳定运行系数
(2)在相同电压下可提高30%的输电容量
(2)磁控电抗器本身就像一台变压器,可以采用不同的
(3)降低输电线路的损耗
冷却方式,在35kV电压等级以下均采用风冷和油冷两种自然
(4)提高电力系统的稳定性
冷却方式,所以没有辅助冷却设备,可以为无人值守的变配电
(5)在系统的静态和动态情况下均能最大限度地传输
系统配套使用;
功率
(3)由于可控硅部分工作在直流运行方式,所以不会产
(6)电网中采用这种可控电抗器可取消自耦变压器第三
生诺波电压,量的谐波是因为磁化的非线性过程造成的
绕组以及相配套的补偿电容器,工程总造价降低;
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