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其它類型的電抗器

時間:2018-08-08 14:31:25 來源:

CRT 作為一種重要的可控電抗器類型, 對其分類的研究目前尚無文獻報道。 近些年的研究主要集中在控制繞組的結構形式及控制方式的方面, 筆者根據控制繞組的結構不同將 CRT 分為單控制繞組型、多控制繞組型、多并聯支路型、控制繞組分級式。[3] 

1 單控制繞組型電抗器
單控制繞組型只有一個控制繞組 (單相),考慮諧波抑制目的,增加一個第三繞組。 隨著晶閘管觸發角的變化,電抗器的功率也隨之變化, 由于晶閘管的不完全導通 , 將向CRT 注入諧波。 W3 為諧波抑制繞組,多個 LC 濾波器與其并聯, 用來抑制電抗器運行中產生的 3、5、7等各次諧波, 每個 LC 支路對相應次數的諧波產生諧振, 呈現很低的純電阻性阻抗。 如果將 W3 置于W1 與 W2 之間時,將獲得很小,甚至為零的等效電抗,這時諧波電流將不會流入 W1,達到諧波抑制效果。 這種 CRT 的工作繞組與控制繞組間短路阻抗達到 100%, 它的諧波補償繞組連接 LC 濾波器,連結成三相三角形。 諧波含量低至 2%~3%。 在印度輸電系統中投入使用的 CRT 就是這種結構形式。單控制繞組型 CRT 主要有兩個優點:一是高速響應, 尤其對比磁控式電抗器; 二是低諧波,在CRT 結構上增加帶濾波器的第三繞組,相對于 BBC的 CRT 高壓側安裝的濾波裝置,不但成本經濟而且效果更好。 當然這種 CRT 也存在一些缺點,一是高低壓兩個繞組導致增大造價,二是降壓后的工作電流按變比增大并全部通過晶閘管,必須象直流閥站那樣設置相應的散熱控制裝置,占地和運行維護工作量大。 對于早期 BBC 的 CRT,鐵心損耗較大是主要缺陷之一。 研究表明,通過改進 CRT 磁路結構,在線圈頂部設置硅鋼磁卷或使磁軛寬度覆蓋全 部繞組,將漏磁通收集和導引到磁軛之中,可以顯著降低電抗器的損耗。
這種結構的 CRT 不但被用于輸電系統中,還可用于配電網中性點接地自動滅弧系統,略有不同的是不帶有第三繞組。 由其組成的快速自動消弧系統具有伏安特性線性度優良、響應快、電流由零到額定值都能無級連續調節、補償效果好、對系統適應性強等優點。[3]
2 多控制繞組電抗器
針 對 BBC 的 CRT 存 在 的 諧 波 較 大 的 主 要 缺點,俄羅斯專家 G. N. Aleksandrov 在深入研究后,提出了多控制繞組 CRT 的基本原理。 CRT 實質上相當于高短路阻抗的多繞組變壓器。 W1 為高壓工作繞組,W21、W22、……、W2n 為低壓控制繞組,各個控制繞組中串接反并聯晶閘管, 每個 CW 的額定功率是電抗器總額定功率的一部分, 主要根據電網諧波要求而定。 當第 i 個控制繞組投入工作時,第 1、2、…、i-1 個控制繞組均工作于短路狀態, 第 i+1、i+2、…、n 個控制繞組均工作于開路狀態,可以認為其中沒有諧波電流存在,這樣,工作繞組中的電流諧波只由第 i 個控制繞組的晶閘管的導通程度決定,因此,當依次把控制繞組投入工作并正確控制晶閘管的導通和關斷時,CRT 的功率就可從空載功率到額定功率連續自動變化,而且滿足諧波的要求,必要時控制繞組還要串入限流電抗器。這樣,CRT 不僅繼承了單控制繞組型 CRT 響應速度快的特點,而且具有通過設計控制繞組個數和容量,達到減小諧波的優點。
3 多并聯支路型電抗器
多并聯支路型 CRT 中繞組 W1 為電抗器的高壓繞組,并接在高壓電網上;繞組 W2 為低壓控制繞組,外接 n 個通過雙向反并聯晶閘管控制的并聯電抗支路。 多并聯支路的作用是將高次諧波電流抑制到預定水平以下而無需濾波裝置。 在對諧波有特殊要求時,也可增加第三繞組為諧波補償繞組,在三相三角形接線中用以抑止 3 及 3 的倍數次諧波。并聯 CRT 是多繞組 CRT 的一種變形結構,兩者具有極為相似的阻抗矩陣,多繞組 CRT 的設計原則同樣適用。在滿足諧波水平要求的前提下,多并聯支路型 CRT 有多種工作模式可供選擇。 分析表明,CRT 主繞組和控制繞組之間的短路阻抗的減小可以簡化設計和提高效率。 多并聯支路型 CRT具有響應速度快、諧波可控、晶閘管工作電壓低、繞組結構簡單等特點。
4 控制繞組分級式電抗器
分級式 CRT 通 過抽頭 可 將CRT 電抗分成 n 份,每一等份電抗由雙向晶閘管和斷路器并聯組成的復合開關控制投入和切除,對應控制多組輸出容量,實現容量調節。 高低壓繞組間短路阻抗同樣為 100%。 L1、L2、L3 為低壓側電抗,由雙向晶閘管和斷路器控制其投退, 分別控制 100%級、75%級、50%級的電抗器容量。如果開關控制僅使用斷路器,則電抗器不能連續可調,若采用晶閘管控制,則電抗器可連續控制,但存在諧波問題
 

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