[发明专利]交流无级可控并联电抗器的调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力输电线路所使用电抗器的调节方法，尤其适用于交流无级可控并联电抗器的调节。

背景技术

为了实现大功率、远距离输电，不断建设和发展超高压、特高压电网。对于此类较长的输电线路，为了限制工频及操作过电压，通常需要在线路上配置高压并联电抗器。

常规的并联电抗器不能进行容量调节，不能退出。当线路输送功率接近自然功率或输送更大电力时，会造成系统电压降低，影响电网安全稳定水平，限制了线路输送能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流无级可控并联电抗器的调节方法，其解决了背景技术中电网的稳定性及电能质量相对较差的技术问题。

本发明的设计方案如下：

一种交流无级可控并联电抗器的调节方法，其实现步骤包括：

(1)一次线圈为接至网路的主线圈，二次线圈为外接可控硅控制装置TK的控制线圈，三次线圈为外接滤波补偿装置的补偿线圈；

(2)可控硅控制装置TK的可控硅触发角从90°～180°或180°～90°变化，电抗器容量相应的在0～100％额定容量范围无级平滑变化；

(3)可控硅触发角为180°时，可控硅控制装置处于全闭锁状态，电抗器容量为零；可控硅触发角为90°时，可控硅控制装置处于全开放状态，电抗器容量为100％额定容量；

(4)通过三次线圈外接的滤波补偿装置消除电抗器容量调节过程中产生的谐波电流。

上述与二次线圈相接的可控硅控制装置TK是双向导通的可控硅控制装置；与三次线圈相接的滤波补偿装置是由电感和电容构成。

上述一次线圈和二次线圈之间的短路阻抗为100％。

上述一次线圈的谐波电流含量小于3％。

本发明具有以下优点：

(1)实时控制，动态补偿，实行柔性交流输电，电网的安全、稳定性好，可靠性高。

(2)控制灵活、方便：可以就地控制，也可以远程控制；可以手动控制，也可以自动控制。

(3)响应迅速。任一级容量的控制调节均一次直接到位，从指令发出到调节完毕，响应时间为毫秒级。

(4)调节范围宽。可控硅控制装置双向导通，可控硅触发角从90°～180°或180°～90°可调，电抗器容量的调节范围为0～100％。

(5)适用于各种电压等级电网的无功补偿和调节，特别适用于超高压、特高压远距离输电电网。

(6)具有普通电抗器的所有功能和特性。

(7)损耗较低，噪音低，振动低，谐波含量小于系统允许值。

(8)结构简单，投资较低，总占地面积较少，便于电站的现场布置。

附图说明

图1为本发明单相交流无级可控并联电抗器的接线原理图；

图2为本发明三相交流无级可控并联电抗器的接线原理图。

具体实施方式

参见图1，单相交流无级可控并联电抗器，一次线圈(A-X)为主线圈，直接接至网路。二次线圈(a-x)为控制线圈，外接可控硅控制装置TK。三次线圈(Am-Xm)为补偿线圈，三次线圈不允许直接短路，外接滤波补偿装置L-C。一次线圈和二次线圈之间的短路阻抗为100％。在额定电压下，普通变压器不允许二次线圈短路，而本发明在正常运行时二次线圈处于短路状况，具体可借助可控硅控制装置TK的短接或断开实现。图1中的D是断路器。

参见图2，三相交流无级可控并联电抗器，一次线圈(A-X、B-Y、C-Z)为主线圈，三相“Y”接。一次线圈首端A、B、C直接接至网路。一次线圈末端X、Y、Z连接后，经中性点小电抗器接地或直接接地。以二次线圈(a-x、b-y、c-z)为控制线圈，外接可控硅控制装置TK，二次线圈为单相闭合连接，末端直接接地。以三次线圈(Am-Xm，Bm-Ym，Cm-Zm)为补偿线圈，三相“△”接，一相接地。三相外接滤波补偿装置L-C。K是隔离开关，在正常运行时，处于合阐状态。

本发明实现三相并联电抗器容量的无级调节方法与单相并联电抗器容量的调节方法相同，调节方法如下：

从90°～180°或180°～90°无级调节可控硅控制装置TK的触发角，来实现单相并联电抗器容量的无级调节。

当触发角为180°时，可控硅全闭锁，二次线圈为断开状态，二次线圈电流为零，电抗器容量为零。

当触发角为90°时，可控硅全开放，相当于二次线圈完全导通，二次线圈电流最大，即为100％额定容量。

当触发角在180°～90°变化时，电抗器容量在0～100％额定容量范围变化。