快速響應磁控電抗器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種快速響應磁控電抗器，適用于風電場動態無功補償裝置。本實用新型專利技術是在現有的普通磁控電抗器的基礎上改進而成的，其主要改進點是增加一阻尼電阻R和與阻尼電阻R并聯的IGBT。所述阻尼電阻R接在續流二極管D1的正極與第一線圈L1的尾端D11之間；所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT與阻尼電阻R并聯，其柵極G接IGBT驅動芯片的輸出端；所述第一抽頭K11與第二抽頭K12之間的匝數為n1，所述第一線圈L1和第二線圈L2的第一抽頭比δ1==1.5～3.0%；所述第三抽頭K21與第四抽頭K22之間的匝數為n2，所述第三線圈L3和第四線圈L4的第二抽頭比δ2==15～20%。本實用新型專利技術的優點是由于采用阻尼電阻實現快速退磁，實現磁控電抗器的快速動態響應，簡單實用、可靠高、成本低。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種快速響應磁控電抗器，適用于風電場動態無功補償裝置。
技術介紹
風電是一種清潔、可再生能源，是各國爭相發展的新能源，我國的風電裝機容量的增長速度近幾年都是世界最高的。為了保證電網的穩定可靠，風電并網必須滿足一系列嚴格的條件，對無功補償不僅有容量要求，還要求有足夠快速的響應速度。國家電網調2011974號《關于印發風電并網運行反事故措施要點的通知》要求:“風電場應綜合考慮各種發電出力水平和接入系統各種運行工況下的穩態、暫態、動態過程，配置足夠的動態無功補償容量，且動態調節的響應時間不大于30ms。風電場無功動態調整的響應速度應與風電機組高電壓穿越能力相匹配，確保在調節過程中風電機組不因高電壓而脫網。”響應速度的提高作為動態無功補償裝置優化的重要組成部分越來越受到極高的重視。當前風電場中存在大量磁控(MSVC)動態無功補償成套裝置，其響應速度都在IOOms以上，遠遠超出國家電網調2011974號文件要求的30ms，急待解決。目前采用的普通磁控電抗器(見圖1)的每相包括對稱設置的兩個鐵芯柱、套在兩個鐵芯柱上的帶抽頭的第一至第四線圈Lf L4、第一至第二可控硅Κ1 (2、續流二極管Dl ；所述第一至第四線圈Lf L4的匝數均為N匝；第一線圈LI和第二線圈L2套在一個鐵芯柱上，第三線圈L3和第四線圈L4套在另一個鐵芯柱上，第一線圈LI的尾端Dll接第四線圈L4的首端D22，第二線圈 L2的首端D12接第三線圈L3的尾端D21，繞流二極管Dl的正極接第一線圈LI的尾端D11，續流二極管Dl的負極接第三線圈L3的尾端D21 ;第一至第四線圈Lf L4的抽頭分別為第一至第四抽頭Κ11、Κ12、Κ21、Κ22 ;第一可控硅Kl的陽極接第一抽頭KlI，其陰極接第二抽頭Κ12 ;第二可控硅Κ2的陰極接第三抽頭Κ21，其陽極接第四抽頭Κ22 ;所述第一線圈LI的首端Al和第三線圈L3的首端Α2均接三相交流電源的A相接線端子；第二線圈L2的尾端Xl和第四線圈L4的尾端Χ2均接X接線端子。上述普通磁控電抗器的第一抽頭比為S1，第二抽頭比為δ2，并且δ1=δ2。由于普通磁控電抗器的第一至第四線圈LfL4的電感值較大，充放電時間常數(τ =L/R)數值大，因此，響應速度慢。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、可靠性高和成本低的快速響應的磁控電抗器。本技術解決其技術問題所采用的技術方案:本技術是在現有的普通磁控電抗器的基礎上改進而成的，其主要改進點是增加一阻尼電阻R和與阻尼電阻R并聯的IGBT。本技術的技術方案如下:—種快速響應磁控電抗器,所述快速響應磁控電抗器為三相或單相快速響應磁控電抗器；所述快速響應磁控電抗器的每相包括對稱設置的兩個鐵芯柱、套在兩個鐵芯柱上的帶抽頭的第一至第四線圈LfL4、第一至第二可控硅Κ1 (2、續流二極管Dl ;所述第一至第四線圈Lf L4的匝數均為N匝；第一線圈LI和第二線圈L2套在一個鐵芯柱上，第三線圈L3和第四線圈L4套在另一個鐵芯柱上，第一線圈LI的尾端Dll接第四線圈L4的首端D22，第二線圈L2的首端D12接第三線圈L3的尾端D21，續流二極管Dl的正極接第一線圈LI的尾端D11，續流二極管Dl的負極接第三線圈L3的尾端D21 ;第一至第四線圈Lf L4的抽頭分別為第一至第四抽頭Κ11、Κ12、Κ21、Κ22 ;第一可控硅Kl的陽極接第一抽頭Κ11，其陰極接第二抽頭Κ12 ;第二可控硅Κ2的陰極接第三抽頭Κ21，其陽極接第四抽頭Κ22 ;所述第一線圈LI的首端Al和第三線圈L3的首端Α2均接三相交流電源的A相接線端子；第二線圈L2的尾端Xl和第四線圈L4的尾端Χ2均接X接線端子；其特征在于所述快速響應磁控電抗器的每相還包括絕緣柵雙極型晶體管IGBT和阻尼電阻R ;所述阻尼電阻R接在續流二極管Dl的正極與第一線圈LI的尾端Dll之間；所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT與阻尼電阻R并聯，其柵極G接IGBT驅動·芯片的輸出端；所述第一抽頭Kll與第二抽頭Κ12之間的匝數為nl，所述第一線圈LI和第二線圈L2的第一抽頭比5=蓋=1.5 3.0% ；所述第三抽頭K21與第四抽頭K22之間的匝數為n2，所述第三線圈L3和第四線圈L4的第二抽頭比δ 2=暴=15 20%。本技術的工作原理如下:本技術所述快速動態響應包括兩部分，分別是快速勵磁和快速退磁。快速勵磁通過大抽頭比的自行強勵磁實現——抽頭比δ增大就是直流勵磁電源的電壓提高，勵磁速度相應提高；快速退磁，通過增設的阻尼電阻來實現。對于大抽頭比的強勵，不影響設計難度和裝置成本，目前各廠家的MCR產品已經普遍應用，實現快速勵磁的效果也有了大量事實印證，這里不再贅述。本技術的優點是由于采用阻尼電阻實現快速退磁，實現磁控電抗器的快速動態響應，簡單實用、可靠高、成本低。附圖說明圖1為現有普通磁控電抗器的電路原理圖。圖2為本技術每相的電路原理圖。圖3為本技術的二次控制部分的原理框圖。具體實施方式由圖1所示實施例可知，快速響應磁控電抗器為三相或單相快速響應磁控電抗器；所述快速響應磁控電抗器的每相包括對稱設置的兩個鐵芯柱、套在兩個鐵芯柱上的帶抽頭的第一至第四線圈Lf L4、第一至第二可控硅Κ1 (2、續流二極管Dl ;所述第一至第四線圈Lf L4的匝數均為N匝；第一線圈LI和第二線圈L2套在一個鐵芯柱上，第三線圈L3和第四線圈L4套在另一個鐵芯柱上，第一線圈LI的尾端Dll接第四線圈L4的首端D22，第二線圈L2的首端D12接第三線圈L3的尾端D21，續流二極管Dl的正極接第一線圈LI的尾端D11，續流二極管Dl的負極接第三線圈L3的尾端D21 ;第一至第四線圈Lf L4的抽頭分別為第一至第四抽頭K11、K12、K21、K22 ;第一可控硅Kl的陽極接第一抽頭K11，其陰極接第二抽頭K12 ;第二可控硅K2的陰極接第三抽頭K21，其陽極接第四抽頭K22 ;所述第一線圈LI的首端Al和第三線圈L3的首端A2均接三相交流電源的A相接線端子；第二線圈L2的尾端Xl和第四線圈L4的尾端X2均接X接線端子；其特征在于所述快速響應磁控電抗器的每相還包括絕緣柵雙極型晶體管IGBT和阻尼電阻R ;所述阻尼電阻R接在續流二極管Dl的正極與第一線圈LI的尾端Dll之間；所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT與阻尼電阻R并聯，其柵極G接IGBT驅動芯片的輸出端；所述第一抽頭Kll與第二抽頭K12之間的匝數為nl，所述第一線圈LI和第二線圈L2的第一抽頭比δ =蒂=1.5 3.0% ；所述第三抽頭Κ21與第四抽頭Κ22之間的匝數為η2，所述第三線圈L3和第四線圈L4的第二抽頭比δ 2= -jp =15 20%。圖3所示的二次控制部分由CPU、光纖發送芯片、光纖接收芯片、IGBT驅動芯片組成。本實施例的工作原理:在本實施例中，第一抽頭比δ 1=1.5 3.0%與普通磁控電抗器的抽頭比δ相等，簡稱普通抽頭，補償容量小幅波動時由普通抽頭進行調節；第二抽頭比為δ 2=15 20%，為強勵抽頭。在大的容量躍升即需要快速勵磁時，強勵抽頭可以保證響應時間不超過30mS。相對于普通磁控電抗器，在續流二極管Dl支路中串接了一只阻尼電阻R，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速響應磁控電抗器，所述快速響應磁控電抗器為三相或單相快速響應磁控電抗器；所述快速響應磁控電抗器的每相包括對稱設置的兩個鐵芯柱、套在兩個鐵芯柱上的帶抽頭的第一至第四線圈L1~L4、第一至第二可控硅K1~K2、續流二極管D1；所述第一至第四線圈L1~L4的匝數均為N匝；第一線圈L1和第二線圈L2套在一個鐵芯柱上，第三線圈L3和第四線圈L4套在另一個鐵芯柱上，第一線圈L1的尾端D11接第四線圈L4的首端D22，第二線圈L2的首端D12接第三線圈L3的尾端D21，續流二極管D1的正極接第一線圈L1的尾端D11，續流二極管D1的負極接第三線圈L3的尾端D21；第一至第四線圈L1~L4的抽頭分別為第一至第四抽頭K11、K12、K21、K22；第一可控硅K1的陽極接第一抽頭K11，其陰極接第二抽頭K12；第二可控硅K2的陰極接第三抽頭K21，其陽極接第四抽頭K22；所述第一線圈L1的首端A1和第三線圈L3的首端A2均接三相交流電源的A相接線端子；第二線圈L2的尾端X1和第四線圈L4的尾端X2均接X接線端子；其特征在于所述快速響應磁控電抗器的每相還包括絕緣柵雙極型晶體管IGBT和阻尼電阻R；所述阻尼電阻R接在續流二極管D1的正極與第一線圈L1的尾端D11之間；所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT與阻尼電阻R并聯，其柵極G接IGBT驅動芯片的輸出端；所述第一抽頭K11與第二抽頭K12之間的匝數為n1，所述第一線圈L1和第二線圈L2的第一抽頭比δ1=???????????????????????????????????????????????=1.5～3.0%；所述第三抽頭K21與第四抽頭K22之間的匝數為n2，所述第三線圈L3和第四線圈L4的第二抽頭比δ2==15～20%。dest_path_image002.jpg,dest_path_image004.jpg...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李瑞桂，張加玉，王蘇，
申請(專利權)人：河北旭輝電氣股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：