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1、可控并联电抗器技术可控并联电抗器技术介绍介绍目录目录 结束语结束语 磁控式可控并联电抗器仿真及试验 磁控式可控并联电抗器控制系统 磁控式可控并联电抗器原理 可控并联电抗器技术分类12345根据结构构成原理可划分为1、变压器型分级式可控并联电抗器 2、磁控型连续式可控并联电抗器 3、TCT型连续式可控并联电抗器一、可控并联电抗器技术分类一、可控并联电抗器技术分类 1.1.技术分类技术分类2.2.可可控并联电抗器的作用控并联电抗器的作用补偿线路容性功率，稳定电网电压 抑制潜供电流（线路侧）、降低恢复电压，保 证重合闸成功率 限制工频过电压 提高电网输送能力 抑制系统功率振荡 减少网损国外：磁控型：
2、在独联体国家大范围应用在500kV及以下电 压等级电网中； TCT型： 加拿大等国曾安装运行；3.国内外工程应用国内：磁控型:3*110Mvar/ 750kV ； 分级式:3*130Mvar / 750kV；特变电工沈变公司: 2005-2007年3*40Mvar/ 500kV磁控型可控高抗 ，运行于荆州江陵换流站； 2011-2013年3*110Mvar/ 750kV磁控型可控高 抗，运行于青海鱼卡开关站。磁控式可控高抗工作原理磁控式可控高抗装置通过改变控制绕组中流过的直 流电流大小来改变铁心的饱和程度，进而改变铁心 等效磁导率，实现容量的连续调节 。磁控式可控高抗线圈结构网侧网侧 绕组绕组
3、控制控制 绕组绕组1. 控制无功输出采用晶闸管整流供电的直流连 续励磁调节方式,可实现5%-100%容量范围内连续 可调,调节范围宽; 2. 可通过低压小容量励磁系统控制高压大容量 设备，容量控制部分的设备造价低； 3. 暂态响应速度可提高,稳态响应速度通过本体 及控制系统设计的改善可以明显提高; 4. 使用寿命长，安全可靠，技术成熟可靠 (在原 苏联国家已推广使用) ；2.2.技术技术特点特点安装地点产品容量及电压运行台数投入运行年哈萨克斯坦，乔尔卡电站2.5Mvar/35kV(三相)11978俄罗斯，塔克西莫电站10Mvar/35 kV(三相)21985俄罗斯，乌苏里耶市1000kvar/
4、6.3kV(三相)11988俄罗斯，柏拉斯克电站60Mvar/500kV(单相)11990俄罗斯，硅钢城重型汽车厂1440kvar/6.3kV(三相)11997俄罗斯，库基穆克尔电站25Mvar/110kV(三相)11999俄罗斯，西伯利亚赤塔电站100Mvar/220kV(三相)12002白俄罗斯，巴拉诺维奇电站180Mvar/330kV(三相)12003俄罗斯，尤克斯公司25Mvar/110kV(三相)32004俄罗斯，西伯利亚180Mvar/500kV(三相)12005国外工程应用国外工程应用Kudymkar变电站、25Mvar/110kV可控并联电抗器额定容量/MVA 25工作绕组额定
5、电压/kV127控制绕组额定电压/kV 11容量调节范围/MVA 0.25-30控制系统容量/kVA160响应时间/s2空载损耗/kW25短路损耗/kW200最大谐波电流/A2.5噪声/Db72Chita变电站，100Mvar/220kV可控并联电抗器额定容量/MVA 100工作绕组额定电压/kV220容量调节范围/MVA 2.5-113控制系统容量/kVA1000响应时间/s0.4空载损耗/kW87.7短路损耗/kW558谐波电流2.0%Baranovichi变电站，180Mvar/330kV可控并联电抗器额定容量/MVA 180工作绕组额定电压/kV347容量调节范围/MVA -5-195
6、控制系统容量/kVA1000响应时间/s0.7空载损耗/kW138短路损耗/kW753谐波电流2.0%江陵可控高抗设计容量120Mvar，安装在峡江II线江 陵侧，作为线路高抗运行，峡江II线的线路长度为 127公里。3.3.国内国内工程应用工程应用磁控式可控电抗器模型 (2005年)3*40Mvar/500kV磁控式可控高抗(2007年)磁控式可控高抗出厂试验现场人工接地短路试验可 控 电 抗 器 系 统 构 成电磁部分网侧绕组控制绕组系统参数测量、控制、二 次保护整流及滤波装置可控电抗器系统构成可控电抗器系统构成名称：可控并联电抗器 型号：KKBKD- 40000/500 额定容量：400
7、00kvar 额定电压：550/38.5 kV 频率：50Hz 联结组标号：I,i0（YN,d ） 冷却方式： ONAN 绝缘水平： SI1175LI1550AC680-LI480AC200/LI200AC85 额定电抗: 2520 （偏差：5%） 额定电流： 126A 噪音： 75dB（A） 铁心损耗： 80kW 总损耗： 280kW 荆州500KV可控电抗器主要技术参数磁控式可控电抗器的各项性能指标达到设计要求，整个 装置运行稳定、可靠，稳态状态下可控电抗器容量在2%- 100%间连续平滑调节，暂态状态下，能够有效地抑制线路 过电压；荆州站安装可控电抗器，2007、2008年最大提升电压分
8、别 为2.3kV和1.2kV，最大可减少网损分别为7.2MW和2.9MW；磁控式可控电抗器运行在较低饱和度时，有相对高的5、 7谐波分量，通过接入滤波柜，可有限抑制谐波，荆州站实 测数据为，产生的谐波以5次和7次谐波为主，5次谐波最大 2.7%，7次谐波最大1.6%；荆州站可控电抗器系统调试结果及评价名称：可控并联电抗器 型号：BKDFZT-110000/750 额定容量：110Mvar(单相) 额定电压：800kV 频率：50Hz 冷却方式： ONAF 高压首端SI/LI/CW/AC 1550/2100/2250/960 高压中性点 LI/AC 550/230 额定电抗: 1939 （偏差：
9、5%） 额定电流： 238.2A 噪音： 75dB（A） 空载损耗： 100kW 总损耗： 480kW 鱼卡鱼卡750KV750KV可控电抗器主要技术参数可控电抗器主要技术参数750kV磁控式可控并联电抗器应用在鱼卡开关站可控动模模型参数 系统额定电压： 1.5 kV 系统消耗无功容量： 5E-04 Mvar 额定频率： 50 Hz三、磁控式可控并联电抗器控制系统磁控式可控电抗器系统原理图CABUV W6.6KV/220VZL1ZL2整流模块I整流模块IIFMK整流功率整流功率A/B柜柜输出保护柜输出保护柜JC 1YK2YK3ZJ2ZJ 1Ia Ib Ic主控制器A电抗器工作电流Ia+ Ia-
10、 Ib+ Ib- Ic+ Ic-测量量Ia1 Ia2-Ic2 Ic2电抗器工作电流电抗器一次开关直流灭磁出口母线电压U1a/ab U1b/bc,U1c/ca控制出口直流电压 电流Uz Iz保护出口快投出口直流灭磁开关整流器出口电抗器二次旁路开关电抗器控制绕组电压U2a/ab U2b/bc,U2c/caYK1交流灭磁出口励磁变开关模拟量及开关位置采集脉冲及控制出口互为备用通讯以太网Ia Ib Ic主控制器A电抗器工作电流Ia+ Ia- Ib+ Ib- Ic+ Ic-测量量Ia1 Ia2-Ic2 Ic2电抗器工作电流电抗器一次开关直流灭磁出口母线电压U1a/ab U1b/bc,U1c/ca控制出口
11、直流电压 电流Uz Iz保护出口快投出口直流灭磁开关整流器出口电抗器二次旁路开关电抗器控制绕组电压U2a/ab U2b/bc,U2c/ca交流灭磁出口励磁变开关通讯以太网双 网 通 信励磁变压器励磁变压器后台工作站后台工作站可控电抗器控制系统拓扑图二次部分由中控 层、就地层组成， 中控层包括远方 工作站、GPS终 端机等 ；就地层包括两台 互为备用的可控 电抗器控制器、 就地工作站等25可磁控电抗器直流励磁系统机柜分布图就地工作站就地工作站柜智能调节柜整流功率A柜输出保护柜整流功率B柜就地后台主控制器A主控制器B打印机通讯交换机可控硅整流 模块可控硅整流 模块可控续流模 块BOD保护模 块风机
12、I风机II同步变压器 模块同步变压器 模块控制器电源 模块交流断路 器交流断路 器箝位电阻励磁变高压 侧断路器灭磁开关励磁变 压器中间继电器直流刀闸直流刀闸就地控制按钮等通讯交换机26磁控式可控电抗器控制系统可控电抗器调节装置图A相电流：21.03 A B相电流：21.03 A C相电流：21.03 A 温度：57电源 动作 故障 告警 脉冲1 脉冲2 脉冲3 脉冲4 脉冲5 脉冲6CRS200H可控高抗调节装置可控高抗调节装置确认复归取消-+1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
13、1 24DC+ DC- 31 24DC+ DC- 31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16备用脉冲开入出口模拟量1主控模拟量2模拟量3模拟量4电源1 24B+ B- 3T+ T-1 24B+ B- 3T+ T-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16控制器正视图控制器背视图27磁控式磁控式可控电抗
14、器控制系统特点可控电抗器控制系统特点控制策略： 基于前馈校正单元结合PID 调节的稳态控制策略以提高响应速度； 基于快速投入的暂态控制策略,快速降低线路内部过电压、潜供电流, 有利于单相重合闸； 引入电力系统振荡检测模块，检测到线路发生振荡或失稳时，可闭 锁自动调节模式，避免恶化系统状况；控制器硬件： 控制器采用高性能双CPU结构，功能完善，可扩展性高； 选用高速（300MHZ)DSP芯片进行测量、计算、控制、输出等功能， 采用ARM芯片进行人机界面及通讯功能； 采用16位高精度AD芯片进行模数转换，转换速度快。28磁控式可控电抗器控制器功能介绍磁控式可控电抗器控制器功能介绍调节器电源技术参数
15、 交、直流并联供电。宽范围输入电源设计 每套电源配置如下： 1路CPU工作电源： +5V，+15V，-15V 1路开出继电器电源：+24V 1路光耦输入电源：+24V 1路脉冲电源：+24V29调节器技术指标 可控硅控制角分辨率：频率为24MHz，即0.00075度/码 A/D转换量分辨率：16位采样，分辨率为：2-16标幺/每码 采样方式：24路同步交流采样，每周期采样32点，DFT变换(消除测量 零漂)； 电压计算调节周期：5.0-40.0毫秒； 调压精度：0.5%； 移相范围：10-165度，上下限值可程序设置；调节器技术指标磁控式可控电抗器控制器调节方式 1、自动电压闭环调节，采用PI
16、调节； 2、自动无功闭环调节，采用双环调节； 3、手动励磁电流闭环，采用PI调节； 4、手动恒角度输出开环，人工开环调节；磁控式可控电抗器控制器功能介绍磁控式可控电抗器控制器功能介绍31磁控式可控电抗器调节方式逻辑图磁控式可控电抗器调节方式逻辑图无功 功率 计算电压 调节无功给定无功 调节电压给定U1I1恒电压/恒 无功设置手动/自动 设置电流 控制励磁电流 给定I2触发角给 定恒电流/恒 角度设置 加大励磁变压器二次侧电压，提供强励、强退条件； 调节器采用直馈/反馈复合控制模式，控制整流桥触发 角直接进入最小角，整流器输出最大电压；其中最小 角度可调节；进入强励逻辑由本体开环响应时间，调 节目标值和当前值之差等参量逻辑组合而成； 采用高起始响应设计并辅助最大励磁电流瞬时限制， 根据电网响应定制励磁电流上升响应时间 调节器采用三相全控桥深逆变角控制技术，控制整流 桥触发角直接进入最大角，整流器输出负值最大电压 ，促使电流快速
