本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。

電容分組投切可對(duì)無功功率快速補(bǔ)償。但是，電容分組投切對(duì)無功功率的補(bǔ)償是階梯式的，不能連續(xù)調(diào)節(jié)。而且，電容分組投切的開關(guān)一般不能頻繁操作。電容與磁控電抗器并聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)無功功率連續(xù)補(bǔ)償。但是，現(xiàn)有的磁控電抗器調(diào)節(jié)速度太慢。提高磁控電抗器的調(diào)節(jié)速度可實(shí)現(xiàn)無功功率連續(xù)快速調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方式：

它包括：電容c與可控電抗器l并聯(lián)；可控電抗器l采用快速磁控電抗器；快速磁控電抗器包括：一根鐵芯柱上有線圈l1、線圈l3；另一根鐵芯柱上有線圈l2、線圈l4；線圈l1有匝數(shù)比分別是δ1、δ2的兩個(gè)抽頭，線圈l4也有匝數(shù)比分別是δ1、δ2的兩個(gè)抽頭；線圈l1、線圈l2的同名端連接一個(gè)端子，線圈l1的異名端連接線圈l4的同名端，線圈l2的異名端連接線圈l3的同名端，線圈l3、線圈l4的異名端連接另一個(gè)端子；線圈l1抽頭比是δ1的抽頭經(jīng)正向晶閘管d1連接線圈l3的同名端，線圈l1抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)正向晶閘管d3連接線圈l3的同名端，線圈l1抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)反向晶閘管d5連接線圈l3的同名端；線圈l4抽頭比是δ1的抽頭經(jīng)正向晶閘管d2連接線圈l2的異名端，線圈l4抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)正向晶閘管d4連接線圈l2的異名端，線圈l4抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)反向晶閘管d6連接線圈l2的異名端；線圈l1、線圈l2的異名端之間還連接二極管d7；所有晶閘管的控制端子都受控制電路控制。

所述線圈l1、線圈l2的匝數(shù)相等；線圈l3、線圈l4的匝數(shù)相等。

所述線圈l1抽頭的的匝數(shù)比定義為，抽頭至線圈末端的匝數(shù)與整個(gè)線圈匝數(shù)之比為δ，δ2＞δ1。

所述線圈l4抽頭的的匝數(shù)比定義為，抽頭至線圈始端的匝數(shù)與整個(gè)線圈匝數(shù)之比為δ，δ2＞δ1。

本發(fā)明的有益效果是：無功功率可連續(xù)快速調(diào)節(jié)。無功功率不但能夠快速增大，還能夠快速下降。實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)的磁控電抗器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單?？刂品椒ê?jiǎn)單。

附圖說明

圖1表示無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置示意圖。

圖2表示快速磁控電抗器結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置如圖1所示。包括電容c與可控電抗器l并聯(lián)。如果可控電抗器l的電抗值等于無窮大，可控電抗器l消耗的無功等于零，電容c對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行最大容量的無功補(bǔ)償。如果逐漸減小可控電抗器l的電抗值，可控電抗器l消耗的無功將逐漸加大，電容c對(duì)電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償從最大值下降。如果可控電抗器l的電抗值減小到，可控電抗器l消耗的無功等于電容c發(fā)出的無功，無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償?shù)扔诹恪Ｈ绻^續(xù)減小可控電抗器l的電抗值，可控電抗器l消耗的無功將將大于電容c發(fā)出的無功，無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償將等于負(fù)值。可見連續(xù)調(diào)節(jié)可控電抗器l的電抗值，可連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償量。如果快速調(diào)節(jié)可控電抗器l的電抗值，可快速調(diào)節(jié)無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償量。

磁控電抗器是一種連續(xù)可控電抗器。一種快速磁控電抗器結(jié)構(gòu)如圖2所示。它包括：一根鐵芯柱上有線圈l1、線圈l3；另一根鐵芯柱上有線圈l2、線圈l4；線圈l1、線圈l2的匝數(shù)相等；線圈l3、線圈l4的匝數(shù)相等；線圈l1有抽頭，如果抽頭至線圈末端的匝數(shù)與整個(gè)線圈匝數(shù)之比為δ，則線圈l1的兩抽頭的匝數(shù)比分別是δ1、δ2，且δ2＞δ1。線圈l4有抽頭，如果抽頭至線圈始端的匝數(shù)與整個(gè)線圈匝數(shù)之比為δ，則線圈l4的兩抽頭的匝數(shù)比分別是δ1、δ2，且δ2＞δ1。

線圈l1、線圈l2的同名端連接端子i，線圈l1的異名端連接線圈l4的同名端，線圈l2的異名端連接線圈l3的同名端，線圈l3、線圈l4的異名端連接端子ii；線圈l1抽頭比是δ1的抽頭經(jīng)正向晶閘管d1連接線圈l3的同名端，線圈l1抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)正向晶閘管d3連接線圈l3的同名端，線圈l1抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)反向晶閘管d5連接線圈l3的同名端。線圈l4抽頭比是δ1的抽頭經(jīng)正向晶閘管d2連接線圈l2的異名端，線圈l4抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)正向晶閘管d4連接線圈l2的異名端，線圈l4抽頭比是δ2的抽頭經(jīng)反向晶閘管d6連接線圈l2的異名端。線圈l1、線圈l2的異名端之間還連接二極管d7。所有晶閘管的控制端子都受控制電路控制。

快速磁控電抗器接入額定電壓為u1的電力系統(tǒng)，當(dāng)控制電路控制晶閘管d3、晶閘管d4、晶閘管d5、晶閘管d6截止時(shí)，剩余的部分就是常規(guī)磁控電抗器。常規(guī)磁控電抗器的工作原理簡(jiǎn)述如下。

晶閘管d1和晶閘管d2全截止時(shí)，晶閘管d1和晶閘管d2兩端電壓相等，等于u1δ1/2。晶閘管d1和晶閘管d2整流電路不工作，線圈l1、線圈l2、線圈l3、線圈l4流過的是很小的勵(lì)磁電流。磁控電抗器有最大電抗值z(mì)max。

當(dāng)控制電路控制晶閘管d1和晶閘管d2全導(dǎo)通時(shí)，晶閘管d1和晶閘管d2就變?yōu)槎O管特性，晶閘管d1和晶閘管d2分別構(gòu)成半波整流電路。線圈l1、線圈l2、線圈l3、線圈l4的直流電流達(dá)到最大設(shè)計(jì)值。線圈l1、線圈l3中的直流電流方向朝下，線圈l2、線圈l4中的直流電流方向朝上。一根鐵芯柱中的直流磁通朝上，另一根鐵芯柱中的直流磁通朝下。鐵芯柱飽和。磁控電抗器有最小電抗值z(mì)min。

控制電路控制晶閘管d1和晶閘管d2整流量的大小，可控制線圈l1、線圈l2、線圈l3、線圈l4中直流電流的大小，實(shí)現(xiàn)控制磁控電抗器電抗值的大小?？刂齐娐愤B續(xù)控制晶閘管d1和晶閘管d2整流量的大小，可連續(xù)控制線圈l1、線圈l2、線圈l3、線圈l4中直流電流的大小，實(shí)現(xiàn)磁控電抗器電抗值的連續(xù)調(diào)節(jié)，磁控電抗器電抗值在最大值與最小值之間調(diào)節(jié)、變化。

二極管d7是續(xù)流二極管，續(xù)流二極管的作用是公共知識(shí)，不再累贅。

晶閘管d3的整流方向與和晶閘管d1的整流方向相同。晶閘管d3兩端電壓大于晶閘管d1兩端電壓(因?yàn)棣?＞δ1)。晶閘管d4的整流方向與和晶閘管d2的整流方向相同。晶閘管d4兩端電壓大于晶閘管d2兩端電壓(因?yàn)棣?＞δ1)。如果晶閘管d3參加晶閘管d1的整流，晶閘管d4參加晶閘管d2的整流，可加快磁控電抗器電抗值從最大值調(diào)節(jié)到最小值的速度。

晶閘管d5的整流方向與和晶閘管d1的整流方向相反。晶閘管d6的整流方向與和晶閘管d2的整流方向相反。如果關(guān)閉晶閘管d1，開通晶閘管d5，則晶閘管d5在線圈l1、線圈l3中產(chǎn)生的直流電流與原有的直流電流方法相反，加快鐵心中原有磁通的下降。如果關(guān)閉晶閘管d2，開通晶閘管d6，則晶閘管d6在線圈l2、線圈l4中產(chǎn)生的直流電流與原有的直流電流方法相反，加快鐵心中原有磁通的下降?？梢?，關(guān)閉晶閘管d1和晶閘管d2，開通晶閘管d5和晶閘管d6，可加快磁控電抗器電抗值從最小值調(diào)節(jié)到最大值的速度。

實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)的磁控電抗器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。控制方法簡(jiǎn)單?？杉涌齑趴仉娍蛊麟娍怪祻淖畲笾嫡{(diào)節(jié)到最小值的速度?？杉涌齑趴仉娍蛊麟娍怪祻淖钚≈嫡{(diào)節(jié)到最大值的速度。無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)無功功率可連續(xù)快速調(diào)節(jié)。無功功率不但能夠快速增大，還能夠快速下降。

本發(fā)明的一種無功功率連續(xù)快速補(bǔ)償裝置，完全可以實(shí)現(xiàn)，有廣闊應(yīng)用前景。