MCR型电压动态无功补偿装置.doc

MCR型电压动态无功补偿装置————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途龙口港集团有限公司科技创新成果鉴定书龙港科鉴字［2012］第号成果名称:MCR型电压动态无功补偿装置完成单位:动力分公司鉴定形式：会议鉴定组织鉴定单位：技术部（盖章)鉴定日期：龙口港集团有限公司技术部二〇一一年制简要技术说明及主要性能指标课题名称：MCR型电压动态无功补偿装置任务来源：自选立项背景:龙口港变电站无功补偿装置经历了从固定补偿、分组投切、以及动态平滑补偿三个阶段，补偿精度也相应有了很大提高.目前，龙口港变电站无功补偿主要为分组投切（即根据无功负荷进行合理分组,根据无功负荷大小进行投退）、固定补偿（即根据无功负荷进行投退的补偿装置).上述无功补偿方式存在着不能进行频繁投切、合闸涌流大、补偿精度不高、无法实现无功分层、就地、适时平衡.技术原理：MCR型电压动态无功补偿装置工作时电容器正常运行在过补状态,由可控硅控制改变电抗器励磁阻抗大小而实现改变电抗器容量大小,将过补的电容器容量吸收掉，磁控电抗器是通过改变直流激磁进而改变铁心的饱和程度，从而达到平滑调节无功输出的目的,磁阀式磁控电抗器的铁心结构如图1所示,从图1中可以看出,铁心中有一段较小的截面,即磁阀”，而图2则给出了磁阀式磁控电抗器的原理示意。从图2中可以看出，电抗器由一个四柱铁心和绕组组成,中间两个铁心柱为工作铁心，Nk为控制绕组,N为工作绕组。可控硅接于控制绕组上,其电压很低，约为系统额定电压的1％～5％左右,因此可靠性很高。当工作绕组两端接上交流电压时,控制绕组上就会感应出相应的电压,以Nk的匝数为N的1%计，可控硅T1和T2上的电压仅为工作电压的1％,在电压的正半周T1导通，在电压的负半周T2导通，通过控制T1，T2的导通角可以控制ik1和ik2的大小,从而控制直流激磁，进而控制工作铁心的饱和度，导通角越小,ik1和ik2越大,铁心饱和度越高,电抗器的感抗越小。因此,只要控制T1和T2的导通角大小,就可以平滑的调节电抗器的容量。从图2中，还可以看出，磁阀式磁控电抗器具有自耦励磁功能，省去了单独的励磁电源。磁阀式磁控电抗器的另一特点是小截面铁心处于极限饱和状态，而其他铁心处于不饱和状态,降低了有功损耗和谐波含量。设计方案：在龙口港2#变电站建设工程中，成功地将磁控式MCR型电压动态无功补偿装置运用于2#变电站.MCR型电压动态无功补偿装置的结构原理图如下图所示，MCR型电压动态无功补偿装置避免了晶闸管的串联使用，在可靠性、电压等级、容量、谐波等关键技术指标具有无可争议的优越性.MCR具有和TCR相当的超快响应时间，约为20ms，可实现快速的无功补偿容量无级调节，同时MCR具有以下优势：1、MCR谐波失真小,在无滤波情况下,MCR的谐波小于3%，而TCR要高于5.8%.2、MCR的工作损耗更低，通常MCR可做到0。3%～1。5%，而TCR则大的多。3、MCR性价比高，比国产TCR型SVC的价格低1／3，同时其安装尺寸为TCR的10%.4、MCR可直接运行于任何电压等级（6～500kV)，能承受2。3倍的过压。TCR只能容忍1.8倍过压。5、MCR与变压器具有类似的特点，可靠性高、免维护，安装简单、调试方便，使用寿命可达30年。6、MCR能在恶劣电网工作环境下（如电压波形畸变、幅值波动大等)稳定、可靠工作。MCR的结构如图所示,其工作原理为，通过调整晶闸管的导通角，使控制绕组N2产生不同的直流励磁电流，从而改变磁阀（图中铁心截面积较小处)的磁饱和强度，导致电抗器的磁阻变化，使电抗器的电抗值得到调整，从而改变其容量。主要组成部件：如下面的控制原理图和系统组成图所示,装置主要由中央控制单元、就地控制器、励磁控制器、磁控电抗器、电容器支路（若干）、远程监控系统组成，当电网负荷无功需求变化时，系统可以快速连续无级调节,及时输出无功，也可以在功率因数已经满足要求而电网电压波动较大时，调节控制主变压器的分接头，实现无功补偿和电压调节的综合控制.图1：MCR型电压动态无功补偿装置控制原理图图2:KMCR型SVC系统构成示意图主要技术参数：1、电压等级:6KV～35KV.2．动态响应时间20ms.3．符合国标要求的三相平衡化功能。4．注入系统的谐波量符合国标GB/T14549-93及用户要求。5．无功调解范围1—100%，连续调节，功率因数0。8～0.999可调。6．电压波动和闪变改变率满足国标及用户要求。7．测量精度:1。0级性能指标:1、高性能控制单元：控制系统采用主控器、副