什么是动态无功补偿装置【MSVC型动态无功补偿装置在铁路行业的应用原理】

时间:2019-09-09 18:01:46 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

MSVC型动态无功补偿装置在铁路行业的应用原理

MSVC型动态无功补偿装置在铁路行业的应用原理 MSVC型动态无功补偿装置做为最新的动态补偿技术之 一,技术可靠性高,占地面积小、维护量小,是理想的动态 补偿装置。从铁路行业的应用情况来看,对10KV的功率因数 起到明显改善作用,同时有效滤除系统谐波,而对于高铁的 电容容性充电功率问题,补偿效果良好。为了更好的掌握 MSVC型动态无功补偿技术,本文通过宁杭线安装的MSVC分析 其应用原理。

摘 要:
MSVC 动态无功补偿装置 磁控式 为了补偿全电缆线路贯通线产生的容性电流,提高功率 因数 ,节约电能,在铁路全电缆供电线路中,普遍采用动 态无功补偿装置,动态输出感性无功功率来平衡容性电流, 同时抑制谐波。

一、国内各种动态无功补偿装置的对比分析 针对无功补偿和谐波治理等问题, 国内外都开展了广 泛的研究,传统技术所采用的最主要方式是进行电容器的投 切,其投切的容量不是连续可调的,尤其是在高电压领域, 因为造价高昂。电容分级投切的级数很少,无功功率的控制 精度几乎没有,并且投切电容还产生很大的涌流,给它的实 际应用带来很大的不便。目前动态型无功补偿装置主要有 TCR、SVG和MSVC等。

二、磁控式动态补偿滤波装置的基本原理1、 磁控电抗器基本工作原理 磁控电抗器采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁 化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调,其内部 为全静态结构,无运动部件,工作可靠性高。

图3 单相磁控电抗器铁心结构示意图 磁控电抗器采用小截面铁心和极限磁饱和技术,单 相四柱铁心结构电抗器结构如图3所示,在中间套有线圈的 两工作铁心柱上分布着多个小截面段,在电抗器的整个容量 调节范围内,大截面段始终工作于未饱和线性区,仅有小截 面段铁心磁路饱和,且饱和的程度很高。

图4为铁心理想磁化曲线示意图,曲线中间部分为未 饱和线性区,左、右两边为极限饱和线性区。若使电抗器工 作在极限饱和线性区,不仅可以减小谐波含量,同时亦能大 幅降低铁心磁滞损耗,电抗器铁损控制在理想状态。

2、 磁控电抗器原理接线图 磁控电抗器控制原理接线图如图5所示。在磁控电抗 器的工作铁心柱上分别对称地绕有两个线圈,其上有抽头, 它们之间接有可控硅、,不同铁心的上下两个主绕组交叉连 接后并联至电源,续流二极管接在两个线圈的中间。

图5 磁控电抗器原理接线图 当磁控电抗器主绕组接至电源电压时, 在可控硅两端感 应出1% 左右的系统电压。在电源电压正半周触发导通可控硅,形成图6(a)所示的等效电路,在回路中产生直流控制 电流;
在电源电压负半周触发导通可控硅,形成图6(b)所 示的等效电路,在回路中产生直流控制电流。两个可控硅在 一个工频周期轮流触发导通,产生直流控制电流,使电抗器 工作铁心饱和,输出电流增加。磁控电抗器输出电流大小取 决于可控硅控制角,控制角越小,产生的控制电流越强,从 而电抗器工作铁心磁饱和度越高,输出电流越大。因此,改 变可控硅控制角,可平滑调节电抗器容量。由上分析可知, 磁 控电抗器具有自耦励磁功能,省去了单独的直流控制电源。

(a) ( b) 图6 可控硅导通等效电路 五、典型案例 合宁铁路:
合宁铁路为客专线,大量的电缆容性充电功率导致无功 倒送,采用磁控式电抗器补偿后功率因数效果良好,功率因 数在0.97以上。

六、结论 MSVC型动态无功补偿装置做为最新的动态补偿技术之 一,技术可靠性高,占地面积小、维护量小,是理想的动态 补偿装置。从铁路行业的应用情况来看,对高速铁路全电缆供电线路功率因数起到明显改善作用,同时有效滤除系统谐 波,有效解决了全电缆线路的无功补偿,且补偿效果良好。

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