專利名稱：新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輸配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輸電線路的可控串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，國家對電力系統(tǒng)投資不斷加大，電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展 非常迅速，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度不斷增加。從而運(yùn)營單位(電力公司)對電網(wǎng)潮流調(diào)度的靈活 性和電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性的要求也日益提高。然而，電網(wǎng)潮流分布主要取決于輸電線路的固 有參數(shù)而不能隨意控制。因此為了改變輸配電線路的參數(shù)，運(yùn)營單位往往在輸電線路上串 入?yún)?shù)可調(diào)的裝置以達(dá)到改變潮流分布，提高輸電能力和降低網(wǎng)損的目的。常規(guī)的參數(shù)可 調(diào)的裝置包括可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置(TCSC)和可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗 器裝置(TCSR)。固定串聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置和可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置(TCSR)在 遠(yuǎn)距離輸電線路中的應(yīng)用能夠提高線路的輸送能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在電力系統(tǒng)中得 到一定的應(yīng)用。對于比較短的輸電線路，可控或固定的串聯(lián)補(bǔ)償電容器裝置的優(yōu)點都不能 體現(xiàn)出來。相反，他們在比較短的輸電線路中的應(yīng)用反而存在增加系統(tǒng)短路電流的缺點。 而可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置(TCSR)如圖8所示，該裝置包括一個可控硅閥2和兩 個電抗器，其中一個電抗器3和可控硅閥串聯(lián)，另一個電抗器1和他們并聯(lián)；通過調(diào)節(jié)連接 可控硅閥2觸發(fā)角的控制電路，既可以隨意控制電網(wǎng)潮流的目的又可以降低系統(tǒng)的短路電 流。然而，該裝置尚有進(jìn)一步改進(jìn)的余地。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種可控硅控 制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置的改進(jìn)；該裝置應(yīng)具有裝置工作可靠、結(jié)構(gòu)更加簡單以及成本更 低的特點。本實用新型提供的技術(shù)方案是新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置，包括電 抗器、可控硅閥以及控制電路，其特征在于所述的電抗器和可控硅閥分別只有一個，并且該 電抗器和可控硅閥并聯(lián)后串聯(lián)接入輸電線路中。所述的電抗器的電抗值是輸電線路電抗值的5%-20%;—般的，電抗器選用電感， 電感值為輸電線路電感值的5% -20%，優(yōu)選是8% -12%。本實用新型的工作原理為如附圖2所示，在時刻tl (對應(yīng)于觸發(fā)角α )，正向可控硅Tl被觸發(fā)導(dǎo)通，電抗器 被短路從而電抗器中通過的電流保持不變，線路電流中高于電抗器電流的部分流過可控硅 Tl。線路電流達(dá)到峰值后開始下降，當(dāng)線路電流下降到和電抗器中的電流相等的時刻(時 刻t2)，流過可控硅的電流變?yōu)榱銖亩煽毓鑄l在這個時刻關(guān)斷。在線路電流負(fù)半個周期 的t3時刻(對應(yīng)于觸發(fā)角α )，反向可控硅Τ2被觸發(fā)導(dǎo)通，電抗器被短路從而電抗器中通 過的電流保持不變，線路電流中高于電抗器電流的部分流過可控硅Τ2。線路電流幅值達(dá)到峰值后開始降落，當(dāng)線路電流幅值下降到和電抗器中的電流相等的時刻(時刻t4)，流過可控硅的電流變?yōu)榱銖亩煽毓鑄2在這個時刻關(guān)斷。不同的觸發(fā)角對應(yīng)于不同的TCSR兩端 電壓。當(dāng)觸發(fā)角等于O度時，電抗器被完全短路，TCSR兩端電壓為零從而TCSR的等效電抗 為零。當(dāng)觸發(fā)角等于90度時，可控硅閥完全斷開，線路電流全部通過電抗器從而TCSR的等 效電抗達(dá)到最大，為《L。其中L為電抗的電感值，ω為系統(tǒng)角頻率。當(dāng)觸發(fā)角在0和90 度之間時，可控硅閥在每個周波內(nèi)部分時間導(dǎo)通，從而TCSR的等效電抗在0和ω L之間?？?制可控硅閥的觸發(fā)角α就可控制TCSR的等效電抗。本實用新型的有益效果是和常規(guī)的TCSR相比，本實用新型減少了一個電抗器， 結(jié)構(gòu)得到顯著簡化，但是工作更加可靠，成本也顯著降低。

圖1是本實用新型的電路原理圖。圖2是本實用新型中各個組成部件的電流和電壓波形圖。圖3是實驗電路原理圖。圖4是實驗電路中各個組成部件的電流波形圖。圖5是實驗電路中可控硅閥的電流波形圖。圖6是實驗電路中電抗器的電流波形圖。圖7是實驗電路中可控硅閥的電壓波形圖。圖8是現(xiàn)有的可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，所述的新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置(TCSR)，設(shè)有一個電 抗器1和一個可控硅閥2 (圖中可知該閥由兩個并聯(lián)反接的可控硅Tl和Τ2組成)，并配置 一控制可控硅閥觸發(fā)角的控制電路。電抗器1和可控硅閥2并聯(lián)連接后串聯(lián)接入輸電線路 P中；通過控制可控硅閥2的觸發(fā)角來控制新型TCSR的等效電抗，從而達(dá)到控制系統(tǒng)潮流 的目的。一般的，電抗器采用電感，電感值選擇為輸電線路電感值的5% -20%之間，優(yōu)選為 8% -12%。所述的控制電路以及與可控硅閥2的連接方式仍然與現(xiàn)有的TCSR相同。試驗電 路驗證實例圖3為試驗電路的結(jié)構(gòu)(未包括控制電路)。圖中Ll = 10毫亨代表本實用新型TCSR電路中的電抗器1的電抗；L2 = 100毫 亨代表輸電線路P的電抗；系統(tǒng)Ul和系統(tǒng)U2的電壓差由380V電源來模擬。圖4顯示的分別是輸電線路電流、電抗器電流和可控硅閥電流的波形。其中的可 控硅閥的電流波形如圖5所示，其中的電抗器1的電流波形如圖6所示。圖7顯示的是可控硅閥的電壓波形。對比圖2和圖4、圖5、圖6、圖7可知理論分析的電流、電壓波形和試驗電路的實驗
結(jié)果完全吻合。
權(quán)利要求新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置，包括電抗器(1)、可控硅閥(2)以及控制電路，其特征在于所述的電抗器和可控硅閥分別只有一個，并且該電抗器和可控硅閥并聯(lián)后串聯(lián)接入輸電線路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置，其特征在于所述的 電抗器是電感，電感值是輸電線路電感值的5% -20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置，其特征在于所述的 電抗器是電感，電感值是輸電線路電感值的8 % -12 %。
專利摘要本實用新型涉及一種用于輸電線路的可控串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置。所要解決的技術(shù)問題是提供的裝置應(yīng)具有裝置工作可靠、結(jié)構(gòu)更加簡單以及成本更低的特點。提供的技術(shù)方案是新型可控硅控制的串聯(lián)補(bǔ)償電抗器裝置，包括電抗器、可控硅閥以及控制電路，其特征在于所述的電抗器和可控硅閥分別只有一個，并且該電抗器和可控硅閥并聯(lián)后串聯(lián)接入輸電線路中。所述的電抗器的電抗值是輸電線路電抗值的5％-20％；一般的，電抗器選用電感，電感值為輸電線路電感值的5％-20％，優(yōu)選是8％-12％。
文檔編號H02P13/00GK201571012SQ20092026965
公開日2010年9月1日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者梁一橋, 韓其國 申請人:梁一橋