磁控電抗器
概述
在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性非常重要。快速、合理地調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功功率，對(duì)交流電網(wǎng)的穩(wěn)壓和系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)，合理分配潮流及限制電網(wǎng)過電壓有重要的意義。近年來，工況企業(yè)隨著冶金、石化、電氣化鐵路、風(fēng)電新能源等行業(yè)的飛速發(fā)展，以及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各種用電設(shè)備接入電網(wǎng)消耗大量的無功，無功不足和電壓波動(dòng)大的問題日益突出。為確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，我公司推出CPSVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。
工作環(huán)境
1、安裝地點(diǎn)：戶內(nèi)/戶外
2、海拔高度：1000m及以下（≥1000m采用高原型）
3、環(huán)境溫度：-40℃~+55℃
4、月平均相對(duì)濕度：95％（25℃時(shí)）
5、耐地震能力：地面水平加速度0.2g，垂直加速度0.1g。按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，安全系數(shù)≥1.67
工作原理
CPSVC由并聯(lián)固定電容器組和磁控電抗器（MCR）組成。磁控電抗器容量無級(jí)可調(diào)，能自動(dòng)快速跟蹤補(bǔ)償負(fù)荷無功、穩(wěn)定母線電壓。FC支路向系統(tǒng)提供固定客性無功，MCR的控制部分采集系統(tǒng)母線電壓、負(fù)載電流和MCR支路電流模擬量信號(hào)，經(jīng)過控制算法的計(jì)算，得出晶閘管觸發(fā)角，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換生成模擬量給定信號(hào)，形成控制晶閘管導(dǎo)通角的觸發(fā)脈沖，再將信號(hào)進(jìn)行整形放大。對(duì)晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行移相控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)MCR支路感性無功。以平衡多余客性無功，保證系統(tǒng)無功功率值為一常數(shù)。
計(jì)算公式如下：
QL+OR-QC=QS（或某一常數(shù)）
其中：
QL為負(fù)荷的感性無功功率值（可變量）
QR為MCR回路的感性無功功率值（可變量）
QC為固定電容兼濾波支路的容性無功功率值（固定或可分段）
QS為系統(tǒng)供給的無功功率值
產(chǎn)品型號(hào)
性能特點(diǎn)
◆使用范圍廣：適用電壓等級(jí)為6kV- 220kV, 具備在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行能力；
◆技術(shù)先進(jìn)：采取雙磁極的極限飽和和動(dòng)態(tài)磁翻轉(zhuǎn)技術(shù)，產(chǎn)生諧波小，響應(yīng)速度快；
◆調(diào)節(jié)范圍大：通過控制晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行自動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)無功，調(diào)節(jié)范圍1%-99.99%；功率因數(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍0.8 -0.999；
◆過載能力強(qiáng)：可實(shí)現(xiàn)99.99%過載30秒， 40%過載30分鐘；
◆可靠性能高：可以實(shí)現(xiàn)幾十年的基本免維護(hù)運(yùn)行；
◆響應(yīng)速度快：不同電壓等級(jí)MCR動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間如下：
◆損耗低：大容量MCR，損耗小于0.5%，一般可以實(shí)現(xiàn)0.8-1.5%；
◆過壓能力強(qiáng)：具有天然的自動(dòng)限壓能力；
◆占地面積小：安裝方便，設(shè)備采用油浸方式，室外安裝。自然冷卻；
◆環(huán)境污染小：諾波小，對(duì)電網(wǎng)無污染，對(duì)現(xiàn)有電容器組無不良影響，便于改造場(chǎng)合充分利用現(xiàn)有設(shè)備，對(duì)環(huán)境及人體無電磁污染。
主要器件組成
CPSVC裝置由控制保護(hù)系統(tǒng)、磁控電抗器、濾波電容器組及各種附件組成。
1、控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)
基于DSP的閥控實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制信號(hào)的并行處理，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制量的計(jì)算；系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)可靠；微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控MCR基閘管運(yùn)行狀況，及時(shí)報(bào)警與保護(hù)，使設(shè)備運(yùn)行可靠：控制系統(tǒng)通過測(cè)量、比較、放大、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)，按控制策略產(chǎn)生晶閘管所需要的觸發(fā)脈沖，控制其觸發(fā)角大小，海節(jié)補(bǔ)充電抗器的電流，達(dá)到所需要的無功功率；整套控制保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力；控制靈活，可實(shí)現(xiàn)三相同時(shí)控制、分相控制和三相平衡化等多種控制方式；具備遠(yuǎn)方操作和自動(dòng)化系統(tǒng)接口功能，可以實(shí)現(xiàn)無人值守。
2、磁控電抗器
磁控電抗器是可控電抗器中的一種，其鐵心具有載面積較小的一段，在整個(gè)容量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)只有面積較小的一段磁路飽和，其余段均處于未飽和線性狀態(tài)，通過改變小數(shù)面段的路飽和程度來改變電抗器的容量。磁控電抗器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)于提高電網(wǎng)的輸電能力、調(diào)整電網(wǎng)電壓、補(bǔ)償無功功率以及限制過電壓均有巨大的應(yīng)用潛力。
3、FC支路主要包括如下沒備
FC支路由幾組單調(diào)諾波器和一組高通濾波器組成。由于電容器、電抗器串聯(lián)回路在調(diào)諧狀態(tài)下是一個(gè)低阻抗回路，因此具有吸收諧波的作用，同時(shí)提供系統(tǒng)所需要的無功功率。主要由電容器、電抗器、避雷器、噴逐式熔斷器以及放電線圈等元器件組成。
技術(shù)參數(shù)
1、10kV油浸磁控并聯(lián)電抗器連接組別：三角形接法
10kV油浸磁控并聯(lián)電抗器MCR外形：
35kV、66kV油浸磁控并聯(lián)電抗器連接組別：三角形接法
35kV油浸磁控并聯(lián)電抗器MCR外形 ：
注：1、尺寸及重量?jī)H僅作為設(shè)計(jì)參考，根據(jù)不同情況，實(shí)際產(chǎn)品尺寸可能會(huì)與上述尺寸略有差別；
2、MCR在現(xiàn)場(chǎng)的安裝以及基礎(chǔ)施工參照油浸變壓器設(shè)計(jì)。
CPSVC技術(shù)說明和性能優(yōu)勢(shì)對(duì)比
MCR獨(dú)特磁極雙飽和結(jié)構(gòu)保證諧波含量小
MCR與TCR性能的比較具有的優(yōu)勢(shì)，如下表：
應(yīng)用領(lǐng)城
CPSVC型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置主要用于6- 220KV電力系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電壓，同時(shí)濾除諧波，以改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量。該裝置目前應(yīng)用于煤炭、電氣化鐵路、鋼鐵、風(fēng)電等行業(yè)，節(jié)電效果好。
1、電弧爐
電弧爐由于電弧阻值不穩(wěn)定、三相不均衡等原因，使得電弧爐對(duì)電網(wǎng)危害主要有：產(chǎn)生的諾波成份豐富，且含量較大，其主要諾波電流成份為2-7次，其中2、 3、 5次最大，導(dǎo)數(shù)電網(wǎng)嚴(yán)重三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序電流，存在嚴(yán)重的電壓閃變，功率因數(shù)低。
徹底解決上述問題的方法是用戶須安裝具有快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。CPSVC系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間快，完全可以滿足嚴(yán)格的技術(shù)要求，向電弧爐快速提供無功電流并且穩(wěn)定母線電網(wǎng)電壓，增加系統(tǒng)有功功率的輸出，提高生產(chǎn)效率，并且大限度的降低閃變的影響。CPSVC具有的分相補(bǔ)償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡，濾波裝置可以消除有害的高次諾波并通過向系統(tǒng)提供客性無功來提高功率因數(shù)。
2、遠(yuǎn)距離電力輸送
電力系統(tǒng)目前正在趨向于大功率電網(wǎng)、長(zhǎng)距離輸電，高能量消耗，迫使輸配電系統(tǒng)不得不增加改善措施。CPSVC可以明顯提高電力系統(tǒng)輸配電性能，即在不同的電網(wǎng)條件下，為保持一個(gè)平衡的電壓時(shí)， 可以在電網(wǎng)的一處或多處適當(dāng)?shù)奈恢冒惭bCPSVC，以達(dá)到以下目的穩(wěn)定弱網(wǎng)系統(tǒng)電壓：減少傳輸損耗，增加傳輸能力，使現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)揮大效率，提高瞬變穩(wěn)態(tài)極限，增加小干擾下的阻尼，緩沖功率振蕩。
3、軋機(jī)系統(tǒng)
軋機(jī)屬無功沖擊負(fù)荷，對(duì)電網(wǎng)造成以下影響：功率因數(shù)低：引起電壓波動(dòng)及電壓降，嚴(yán)重時(shí)使電氣沒備不能正常工作，降低生產(chǎn)效率：負(fù)載的傳動(dòng)裝置中會(huì)產(chǎn)生有害高次諧波，主要以5、7、11、13次為代表的高次諧波，會(huì)使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。CPSVC裝置可以很好的解決上述問題，保持母線電壓穩(wěn)定，濾除諧波，提高功率因數(shù)。
4、煤礦提升機(jī)
煤礦提升機(jī)多采用直流電機(jī)傳動(dòng)，工作周期短，響應(yīng)速度快，無功波動(dòng)大，在工作中會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生如下影響：引起電網(wǎng)電壓降及電壓波動(dòng)、功率因數(shù)低、整流裝置會(huì)產(chǎn)生大量高次諧波，CPMSVC裝置快速響應(yīng)性可以完美的解決上述問題。
5、風(fēng)電場(chǎng)
在風(fēng)電場(chǎng)中，電壓和無功受風(fēng)速影響波動(dòng)比較大，經(jīng)常需要部分感性無功來補(bǔ)償線路充電功率，若采用固定或分級(jí)投切電容器組的方式來補(bǔ)償系統(tǒng)無功，改善功率因數(shù)，這種方式只能提供容性無功，但是不能隨風(fēng)速的變化而實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，容易造成向系統(tǒng)倒送無功，電壓抬高，危害用電設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定性。CPSVC系統(tǒng)可以快速精確的進(jìn)行容性及感性無功補(bǔ)償，在穩(wěn)定母線電壓，提高功率因數(shù)的同時(shí)，能徹底解決無功倒送問題。并且安裝新的SVC系統(tǒng)時(shí)，可以充分利用原有的固定電容器組，只需增加磁控電抗器部分即可，用少的投資取得好的效果，成為改善風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量治理的合適選擇。
6、電力機(jī)車供電
電力機(jī)車運(yùn)輸方式在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也對(duì)電網(wǎng)造成了嚴(yán)重“污染”，電車機(jī)車單相供電造成了供電網(wǎng)的三相嚴(yán)重不平衡及低功率因數(shù)，并產(chǎn)負(fù)序電流。目前解決這一問題的途徑就是在鐵路沿線適當(dāng)位置安裝CPSVC，來提高功率因數(shù)，解決三相不平衡。
訂貨需知
1、系統(tǒng)圖及參數(shù)：設(shè)備額定電壓、額定電流，運(yùn)行電壓等；
2、設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)總有功率及平均功率因數(shù)、目標(biāo)功率因數(shù)，或正常運(yùn)行時(shí)所需無功補(bǔ)償容量；
3、進(jìn)線方式、使用環(huán)境條件、訂貨數(shù)量、發(fā)貨時(shí)間、交貨方式、運(yùn)輸方式等；
4、用戶可按我公司提供型號(hào)、容量、規(guī)格、數(shù)量訂貨，也可提供參數(shù)及要求由我公司設(shè)計(jì)確定規(guī)格型號(hào)；
5、安裝場(chǎng)地：戶內(nèi)、戶外，尺寸；
6、其它特殊技術(shù)要求。
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