[实用新型]箱式磁控动态无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于三相交流输配电系统无功补偿控制技术领域，尤其是一种能对电网负荷变化状况自动调节的箱式磁控动态无功补偿装置。

背景技术

随着我国电力工业的快速发展，远距离、大容量输电电网不断出现。电力系统通过在线路中点附近(振荡中心位置)或在线路沿线分几处安装无功补偿装置，以提高输电网系统的稳定性和电网的输送容量，并防止输电网系统的电压崩溃。在我国，电气化铁路工业，在适应我国现代经济发展的同时，正向高速、经济、时效方向发展，但由于电气化铁路专线的特殊性，比如：带有冲击负荷，且负荷波动频繁、不平衡严重，电网的稳定运行问题尤为突出：

第一，在电气化铁路建设投运的设备方面：目前电气化铁路的牵引机车采用了大功率电力电子装置，属冲击负荷，启动过程快，以至到额定功率的变化时间极短，并频繁吸收系统中大量的动态无功功率，由于电气化铁道牵引变电站的负荷具有瞬时性，当电力机车驶过时，负荷突然出现，列车过后，负荷消失，采用传统的柜式开关投切无功补偿装置将会出现一个牵引变电所每天出现上百次的开关投切动作，严重地缩短电气设备的使用寿命，引起牵引变电所母线电压快速波动，影响电网的稳定运行，并且此类装置不能室外布置，由此大量占用了牵引变电站室内空间。而目前，电气化铁路牵引网上的联无功补偿装置几乎都是并固定式的静态补偿装置，这类补偿装置不能按电网负荷变化状况自动地进行动态的连续调节，导致电气化铁路牵引网上的无功功率的过补偿十分突出，对电网的电能质量造成严重的影响。

第二，在电气化铁路建设的输电线路方面：铁路贯通线的供电长度受供电电源条件限制时自动闭塞电力线路间距长达70km以上，对于贯通线这种长距离输送电的特殊供电线路，线路中由于存在纵向电感，在由电感组成的线路中，当容抗值大于感抗值时，回路中通过的容性电流经过电感时，容抗上的压降被抬高，由此引起输电线路送、受端系统的电压将升高。而最严重的工频电压升高发生在线路的空载运行状态，为抑制铁路贯通线的工频过电压，传统的无功补偿设备是在线路两端加装固定式并联电抗器以补偿线路产生的容性无功。它的缺点是当电压波动较大时，固定式并联电抗器更难以维持系统的电压稳定，降低无功功率的输出，再加上过电压及系统谐波等问题，很难满足系统稳定运行需要。

此外，现有技术中，干式磁控动态无功补偿装置通常需布置在室内，当布置在牵引变电站内时，则需对牵引变电站进行扩建，而对于一条电气化铁路专线需每隔50km左右的间离建设一个牵引变电站，由此给电气化铁路沿线的牵引变电站建设造成大量的额外建筑成本。

比如：中国专利局于2010年3月17日公开了一份 CN101675569A文献，名称为静态无功补偿器设备，包括补偿器串，该补偿器串包括串联连接到晶闸管阀的第一静态无功补偿器。补偿器串布置成在其第一端连接到额定电压超过69kV的输电网的一个相。此外，晶闸管阀包括串联连接的多个晶闸管且补偿器串布置成直接连接到输电网。

发明内容

本实用新型解决了现有技术中使用固定式的静态补偿装置，不能按电网负荷变化状况自动地进行动态的连续调节，容易造成电能质量下降的缺点，提供一种使用干式磁控电抗器实现电网动态补偿，能按照电网负荷状况自动调节的箱式磁控动态无功补偿装置。

本实用新型还解决了现有技术中使用固定式并联电抗器，在电压波动较大时，难以维持系统的电压稳定，会降低无功功率的输出的缺点，提供一种使用干式磁控电抗器结合晶闸管阀及脉冲变控制，可以平衡电网中过剩的容性无功，使电网电压始终处在合格范围内，维持系统的电压稳定的磁控动态无功补偿装置。

本实用新型还解决了现有技术中的无功补偿装置受场地大小限制和摆放不灵活的缺点，提供一种安装在户外，受场地影响小，摆放灵活的箱式磁控动态无功补偿装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种箱式磁控动态无功补偿装置，包括箱体及设置在箱体内的补偿装置组件，其特征在于补偿装置组件包括干式磁控电抗器及通过连接排与干式磁控电抗器相连接的晶闸管阀，晶闸管阀通过二次电缆连接脉冲变并固定到环氧板上。晶闸管阀由2只晶闸管反并联而成，2只晶闸管轮流触发，起到接通和断开补偿回路的作用，可靠性较高，箱体内设置干式磁控电抗器，可以通过平滑调节干式磁控电抗器输出的感性无功，能够平衡电网中过剩的容性无功，使电网电压始终处在合格范围内，最终实现无功柔性补偿的效果，干式磁控电抗器替代现有的固定式的静态补偿装置，在电网负荷发生变化时，能自动地进行动态的连续调节，对电网的无功补偿与电网的负荷变化相对应，保证电网的电能质量。