CN103247430A - 可快速响应的他励式磁控电抗器 - Google Patents

可快速响应的他励式磁控电抗器 Download PDF

Info

Publication number
CN103247430A
CN103247430A CN201310189356XA CN201310189356A CN103247430A CN 103247430 A CN103247430 A CN 103247430A CN 201310189356X A CN201310189356X A CN 201310189356XA CN 201310189356 A CN201310189356 A CN 201310189356A CN 103247430 A CN103247430 A CN 103247430A
Authority
CN
China
Prior art keywords
smcr
winding
work
working
windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310189356XA
Other languages
English (en)
Inventor
尹忠东
刘海鹏
李和明
董旭
曹松伟
徐金
姜喆
田雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201310189356XA priority Critical patent/CN103247430A/zh
Publication of CN103247430A publication Critical patent/CN103247430A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明提供了一种可提高他励式磁控电抗器响应速度的结构，包括两个铁芯和旁轭（旁轭未在附图中画出），在每个铁芯上分别绕有两个工作绕组和一个控制绕组，即共有四个工作绕组和两个控制绕组。并且每个工作绕组的匝数为传统SMCR中工作绕组匝数的一半。通过改变SMCR四个工作绕组的连接方式来消除工作绕组回路中感应电压的影响，达到提高SMCR响应速度的目的。本发明的优点在于：SMCR的响应速度在传统的控制绕组和工作绕组的匝数比条件下得到很大的提高，进入工作状态和退出工作状态的时间均会小于0.1s。并且在同样的系统电压和控制直流电压作用下，改变绕组结构后的SMCR输出的工作电流大小与传统的SMCR一样，容量没有受到影响。

Description

可快速响应的他励式磁控电抗器
技术领域
本发明属于静止无功功率补偿技术领域，提出了一种可快速响应的他励式磁控电抗器结构，能够使他励式磁控电抗器更好地应用于高压、超高压电力系统中对响应速度要求严格的场合。 
背景技术
他励式磁控电抗器(Separately Excited Magnetically Controlled Reactor，以下简称为SMCR)以其无级可调、工作稳定可靠的优点，与众多其他高压无功补偿装置相比，具有明显的优点。因此，SMCR已经逐步在特高压或超高压电网中用作调相调压设备、抑制系统过电压、限制操作过电压、用作消弧线圈等方面。然而，由于SMCR的特殊结构，使得其响应时间通常在几百毫秒甚至一秒以上。响应速度较慢，大大限制了其应用的场合，因而提高SMCR的响应时间便是当务之急。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种可快速响应的他励式磁控电抗器结构。如附图图1，它是基于SMCR工作绕组的特殊连接方式实现快速励磁及快速退磁的目的。这种连接方式即保留了SMCR无功功率连续可调、工作安全稳定等优点，还克服了其快速性方面的不足，使得SMCR的投入和退出电力系统的响应时间在传统的控制绕组和工作绕组的匝数比条件下均小于0.1s，极大地提高了其快速性。 
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现： 
如图1，本发明包括电力系统1、直流控制电源2、SMCR的工作绕组3、SMCR的控制绕组4。SMCR的工作绕组3的输入输出端接入电力系统1；SMCR的工作绕组3中包含线圈L1 、L2、L3和L4，其中L1 和L3绕在铁芯T1上，L2和L4绕在铁芯T2上；SMCR的控制绕组4的输入输出端接入直流控制电压源2；SMCR的控制绕组4中包含线圈L5 和L6，其中L5 绕在铁芯T1上，L6绕在铁芯T2上。
可快速响应的他励式磁控电抗器的工作原理简述如下。 
在说明本发明所提出的可快速响应的他励式磁控电抗器结构的工作原理前，先解释当前广泛投入实际应用的他励式磁控电抗器响应速度慢的原因。 
当前投入运行的他励式磁控电抗器结构如附图图2所示。工作绕组3中和控制绕组4中所有绕组的同名端均一致。当电力系统1需要补偿无功时，SMCR的控制系统会根据实际需要计算出直流控制电压源2需要输出的控制直流电压值。控制直流电压加在控制绕组4两端时，便会在控制绕组中产生控制电流I，在控制电流由零向稳定状态变化过程中，会在两个铁芯T1和T2上的工作绕组3中的绕组上产生感应电动势。设控制电流I在图2中是从u点入、从v点处，则在工作绕组3中的L1 、和L2绕组上产生的感应电动势及方向分别为：L1绕组的感应电动势e1方向为上负下正，L2绕组的感应电动势e2方向为上正下负。因此在SMCR启动工作时，在由L1 和L2工作绕组组成的回路中各感应电动势依次正负相连，便会在工作绕组回路中产生逆时针方向的环流。当电力系统1中电压处于正半周时，铁芯T2饱和，饱和电流方向自上而下，与环流方向相反，因此阻碍了饱和电流快速达到稳定状态。当电力系统1中电压处于负半周时，铁芯T1饱和，饱和电流方向自下而上，与环流方向相反，因此也会阻碍饱和电流快速达到稳定状态。当SMCR停止工作时，也是因为同样的原因，使得SMCR的退出补偿无功的的时间也会受到工作绕组3中环流的影响而变慢。 
本发明所提出的可快速响应的他励式磁控电抗器结构如附图图1所示。工作绕组3中有L1 、L2、L3和L4四个绕组，其匝数均相等且等于附图2中工作绕组匝数的一半。仍然设控制电流I是从直流控制电源2的u点入、从v点出，则在控制电流由零向稳定状态变化过程中，在工作绕组3中的L1 、L2、L3和L4绕组上产生的感应电动势及方向分别为：L1绕组的感应电动势e1方向为上负下正，L2绕组的感应电动势e2方向为上正下负，L3绕组的感应电动势e3方向为上负下正，L4绕组的感应电动势e4方向为上正下负。按照附图图1所示工作绕组3中四个工作绕组的接法。在SMCR启动工作时，在由L1与L2、L3与L4工作绕组上产生的感应电动势大小相等，方向相反，在整个工作回路中相互抵消，因此不会有环流的产生。从而使SMCR从启动到进入额定工作状态的时间小于0.1s。当SMCR停止工作时，也是由于同样的原因，工作回路中不会有环流的产生，从而使SMCR从额定工作状态到完全停止工作的时间小于0.1s。 
本发明的优点在于：SMCR的响应速度在传统的控制绕组和工作绕组的匝数比条件下得到了提高，进入工作状态和退出工作状态的时间均会小于0.1s。并且在同样的系统电压和控制直流电压作用下，附图1中SMCR输出的工作电流大小与附图2中一样。 
附图说明
附图1为本发明的可快速响应的他励式磁控电抗器结构。其中，电力系统1、直流控制电源2、SMCR的工作绕组3、SMCR的控制绕组4；附图2为当前广泛投入实际应用的他励式磁控电抗器结构。其中，电力系统1、直流控制电源2、SMCR的工作绕组3、SMCR的控制绕组4。 
具体实施方式
本发明提出的可快速响应的他励式磁控电抗器结构如附图1所示。 
电力系统1的两端a、b输入交流电压作为SMCR的工作电压。 
直流控制电源2的两端u、v输入直流电压作为SMCR的控制电压。 
SMCR的工作绕组3中在铁芯T1上有绕组L1 和L3，铁芯T2上有绕组L2和L4。L1 、L2、L3和L4的绕组匝数为附图2中工作绕组匝数的一半。其中L1 的c点、L2的e点、L3的g点和L4的m点为同名端。L1 的c点和L3的g点接电力系统1的a点，L1 的d点与L2的e点相连，L3的h点和L4的m点相连，L2的f点和L4的n点接电力系统1的b点。 
SMCR的控制绕组4中在铁芯T1上有绕组L5，在铁芯T2上有绕组L6。其中L5 的p点、L6的s点为同名端。L6的s点连接直流控制电源2的u点，L6的t点与L5 的q点相连，L5 的p点连接直流控制电源2的v点。 

Claims (2)

1.可快速响应的他励式磁控电抗器结构，包括两个铁芯和旁轭（旁轭未在附图中画出），在每个铁芯上分别绕有两个工作绕组和一个控制绕组，即共有四个工作绕组和两个控制绕组，且各绕组的同名端方向相同；其特征在于，与传统的他励式磁控电抗器相比，此快速响应SMCR增加了两个工作绕组，达到了四个工作绕组；并且每个工作绕组的匝数为传统SMCR中工作绕组匝数的一半；通过改变SMCR四个工作绕组的连接方式来消除工作绕组回路中感应电压的影响，达到提高SMCR响应速度的目的。
2.按照权利要求1所述的结构，其特征在于：四个工作绕组按照附图1中的接法，每个工作绕组上产生的感应电压在工作绕组形成的回路中相互抵消，工作绕组回路中没有环流，不会影响SMCR工作电流的建立和去除速度；使得SMCR的响应速度在传统的控制绕组和工作绕组的匝数比条件下得到提高，进入工作状态和退出工作状态的时间均会小于0.1s；并且改进的SMCR中每个工作绕组的匝数为传统SMCR中工作绕组匝数的一半，使得在同样的系统电压和控制直流电压作用下，改进后SMCR输出的工作电流大小与传统SMCR一样。
CN201310189356XA 2013-05-21 2013-05-21 可快速响应的他励式磁控电抗器 Pending CN103247430A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310189356XA CN103247430A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 可快速响应的他励式磁控电抗器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310189356XA CN103247430A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 可快速响应的他励式磁控电抗器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103247430A true CN103247430A (zh) 2013-08-14

Family

ID=48926891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310189356XA Pending CN103247430A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 可快速响应的他励式磁控电抗器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103247430A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113380512A (zh) * 2021-05-26 2021-09-10 中铁十六局集团电气化工程有限公司 一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011047819A1 (de) * 2009-10-19 2011-04-28 Exscitron Gmbh Induktive elektronische baugruppe und verwendung einer solchen
CN202616791U (zh) * 2012-05-23 2012-12-19 丹东欣泰电气股份有限公司 一种磁控电抗器快速励磁装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011047819A1 (de) * 2009-10-19 2011-04-28 Exscitron Gmbh Induktive elektronische baugruppe und verwendung einer solchen
CN202616791U (zh) * 2012-05-23 2012-12-19 丹东欣泰电气股份有限公司 一种磁控电抗器快速励磁装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘俊延: "磁阀式可控电抗器及其在消弧线圈中的应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113380512A (zh) * 2021-05-26 2021-09-10 中铁十六局集团电气化工程有限公司 一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010288086A8 (en) Improved fault current limiter with saturated core
CN201975795U (zh) 复合励磁触发、双励磁绕组mcr型磁控电抗器
CN210110504U (zh) 一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器
CN102097813A (zh) 复合励磁触发、双励磁绕组mcr型磁控电抗器
CN102867629A (zh) 一种提高磁阀式可控电抗器响应速度的装置
CN103730240A (zh) 一种维持低压电压恒定的自耦变磁通调压变压器
CN204966234U (zh) 一种快速响应型自励式磁控电抗器
CN103247430A (zh) 可快速响应的他励式磁控电抗器
CN102904263B (zh) 一种基于磁控电抗器的快速励磁及去磁装置
CN202332551U (zh) 新型正交磁化直流助磁可调电抗器
CN104916409B (zh) 一种快速响应型自励式磁控电抗器
CN203826973U (zh) 一种电磁平衡滤波节电器
CN106357033A (zh) 一种励磁线圈、励磁线圈结构及电机
CN202034213U (zh) 一种自耦、感应有载调压变压器
CN104953850A (zh) 一种响应速度快的多功能变压器
CN103295744A (zh) 整流变压器用自饱和电抗器
Jing et al. Winding design and control method of a novel quick response magnetic-valve controllable reactor
CN113380512A (zh) 一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构
RU132647U1 (ru) Устройство стабилизации напряжения бесконтактных синхронных генераторов переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов
CN104361984B (zh) 超高压自耦电力变压器的恒磁通调压结构
CN102647092A (zh) 一种用于交流输变电低压侧的电压调节装置
CN103050218A (zh) 一种基于并联线圈的高响应、大推力电磁铁
CN203277069U (zh) 一种新型电能优化机
CN204316395U (zh) 磁阀式可控电抗器快速性改善装置
CN204289045U (zh) 一种用于变压器的多功能绕组结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130814