磁控電抗器原理圖_磁控電抗器應(yīng)用領(lǐng)域

磁控電抗器原理圖

磁控電抗器由控制部分和電抗器本體組成，原理圖（單相）如下。

該電抗器的主鐵芯中間部分是長度為L的小截面段，上下兩個半芯柱上分別對稱地繞有匝數(shù)為N/2的繞組；每一鐵芯柱的上（下）繞組有一抽頭比為δ=N2/N的抽頭，它們與各自鐵芯柱的下（上）繞組的首（末）端之間接有晶閘管K1和K2，不同鐵芯的上、下兩個繞組交叉聯(lián)接后并至電網(wǎng)，二極管D則橫跨在交叉端點用于續(xù)流。當(dāng)晶閘管K1、K2均不導(dǎo)通時，可控電抗器相當(dāng)于空載變壓器，容量很?。蝗粼?a target="_blank">電源電壓的正負半周內(nèi)輪流觸發(fā)導(dǎo)通K1、K2，則可在繞組回路中產(chǎn)生一定大小的直流偏磁電流，其在兩并聯(lián)繞組中自成回路，不流向外部電路。

該控制電流所產(chǎn)生的直流磁通使工作鐵芯柱飽和，可控電抗器等值容量增大。調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)延遲角的大小可以改變鐵芯磁飽和度，從而達到控制電抗器容量的目的。

磁控電抗器應(yīng)用領(lǐng)域

電氣化鐵路

基于MCR的SVC裝置是電氣化鐵路牽引變電站實現(xiàn)對負荷的跟蹤控制、提高功率因數(shù)的最佳方案。由于電氣化鐵道牽引變電站的負荷具有瞬時性，當(dāng)電力機車駛過時，負荷突然出現(xiàn)，列車過后，負荷消失，采用傳統(tǒng)的開關(guān)投切電容器將會出現(xiàn)一個牽引變電所每天出現(xiàn)上百次的開關(guān)投切動作，嚴重地縮短電氣設(shè)備的使用壽命，并且電氣化鐵道的不對稱造成其負序分量很嚴重。將基于MCR的SVC裝置用于牽引變電站供電的變電站，可有效的減小不對稱，降低負序分量，消除電網(wǎng)的安全隱患。

煤炭與化工

在我國的煤炭企業(yè)中存在大量的提升機等間隙性沖擊負荷，不僅無功波動較大而且諧波污染嚴重，如果不對這些問題進行處理，將會導(dǎo)致電能質(zhì)量低下且諧波污染嚴重，并導(dǎo)致功率因數(shù)以及諧波超標罰款，采用電容投切時無功補償裝置時會出現(xiàn)兩種情況：當(dāng)無功或功率因數(shù)設(shè)置過小時雖然能保證這些提升設(shè)備工作期間不頻繁投切，但會造成此時井下的電氣設(shè)備供電電壓突然降低，影響電氣設(shè)備及其保護控制設(shè)備正常工作；如果無功或功率因數(shù)設(shè)定值較高，則會出現(xiàn)電容器組頻繁投切現(xiàn)象，容易造成電氣設(shè)備的損壞，影響電氣設(shè)備的使用壽命。采用MCR型高壓動態(tài)無功補償裝置是解決這個問題的理想解決方案。

此外，在煤炭與化工企業(yè)，由于存在著一些危險因素（如煤井下的瓦斯氣體、化工廠的易爆炸性氣體），采用傳統(tǒng)的開關(guān)投切方式由于投切過程中機械動作時產(chǎn)生火花、電容器組受沖擊易損壞等諸多因素，使得在這些環(huán)境中工作時的安全性降低，而采用磁控電抗器的靜態(tài)無功補償裝置由于不進行任何的機械操作，可以在危險環(huán)境中安全工作20年以上。

冶金

冶金系統(tǒng)中的軋機與電弧爐負載是一種及其特殊的負荷，它能夠在極短時間（小于1s）內(nèi)負荷從很小的值變化的非常大的值，并且變化頻率很快，這樣會造成這些企業(yè)內(nèi)的顯示儀表在不停地高速擺動，無法讀數(shù)，而且其工廠內(nèi)照明燈不停地閃動，采用傳統(tǒng)的電容投切式無功補償裝置無法解決這個問題，采用自耦變壓器型動態(tài)無功補償裝置也無法解決這個問題，只有采用基于磁控電抗器的靜態(tài)無功補償裝置或采用TCR型靜態(tài)無功補償裝置才能解決?；贛CR的SVC裝置是冶金系統(tǒng)中的軋機與電弧爐供電系統(tǒng)無功補償?shù)妮^為理想選擇，MCR快速的響應(yīng)能力為這些系統(tǒng)提高功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量提供了保證，高度的可靠性以及優(yōu)異的工業(yè)性能，為供電系統(tǒng)的安全、可靠運行提供了保障，高的可利用率提高了生產(chǎn)效率、質(zhì)量和效益，極長的設(shè)備使用壽命確保了長遠的回報。與傳統(tǒng)的用于軋機與電弧爐補償?shù)钠渌邏簾o功補償裝置比起來，MCR型SVC具有可靠性高、基建成本低、占地面積小、維護成本低、設(shè)備造價合理等明顯的優(yōu)點。

風(fēng)電場

基于MCR的SVC裝置應(yīng)用于風(fēng)電場變電站無功的連續(xù)、無觸點、動態(tài)調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少風(fēng)電場電網(wǎng)接入點與電網(wǎng)的無功交換直至為0，實現(xiàn)系統(tǒng)無功動態(tài)平衡，達到風(fēng)電場接入電網(wǎng)國家標準的要求。濾除諧波電流，使風(fēng)電場諧波電流和諧波電壓達到國標要求。MCR型SVC還可起到抑制電網(wǎng)電壓波動，穩(wěn)定電壓的作用，并降低電能質(zhì)量對風(fēng)力發(fā)電機組的不良影響，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落時，快速調(diào)整無功輸出，促進電壓恢復(fù)?？紤]到風(fēng)電場地理位置偏僻，運行環(huán)境惡劣，維護人員很少等特點，MCR型高壓動態(tài)無功補償裝置是風(fēng)電場實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)睦硐脒x擇。

電力變電站

對于我國大量的變電站而言，電容器利用率低，投切管理麻煩的問題廣泛存在，現(xiàn)在安裝的大量VQC裝置，雖然可以對變壓器有載調(diào)壓開關(guān)和電容器組以及電抗器投切開關(guān)進行自動控制，但是，很容易導(dǎo)致電容器組投切動作頻繁，有載調(diào)壓開關(guān)動作頻繁等問題，降低了設(shè)備壽命，增加了安全隱患。在現(xiàn)有無功補償系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝MCR，將大大提高無功補償效果，減少甚至避免投切操作、節(jié)能降耗、改善電能質(zhì)量。在樞紐變電站安裝MCR型動態(tài)無功補償裝置還可大幅提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定能力，提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平。

特殊工業(yè)用戶

一些紡織企業(yè)（如絲綢紡織廠）、顯像管制造廠（如安彩），其加工出的產(chǎn)品質(zhì)量與電網(wǎng)的電壓質(zhì)量要求很高，電壓質(zhì)量突降或瞬間跌落會造成其產(chǎn)品中出現(xiàn)大量的廢品，采用MCR型靜態(tài)無功補償裝置可以在很短時間內(nèi)改善其電壓質(zhì)量。