一种新型磁控电抗器及其性能分析

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1、第37卷第l2期华电技术V0l_37No．122015年12月HuadianTechnologyDec．2015一种新型磁控电抗器及其性能分析李晓明(山东大学电气工程学院，济南250061)摘要：目前现有的自励式磁控电抗器都不适用于超高压电力系统，提出了一种可应用于超高压电力系统的新型自励式磁控电抗器。用Madab仿真软件中的Simulink工具箱构建磁控电抗器仿真模型，对新型磁控电抗器进行仿真分析。分析结果表明：新型磁控电抗器的结构与现有磁控电抗器相当，暂态响应时间比现有磁控电抗器小1／2以上，可用于超高压、特高压电力系统。关键词：磁控电抗器；超高压；仿真

2、分析；暂态响应时间中图分类号：TM47文献标志码：A文章编号：1674—1951(2015)12—0001—03制；L1，L2，L3，L4为4只匝数相等的线圈，线圈匝数0引言等于同电压等级变压器线圈匝数的1／2；L5，L6为2电抗器在电力系统中有广泛的应用。在一部分只匝数相等的线圈，线圈匝数比同电压等级变压器应用领域，电抗器的电抗值固定不变，但在许多应用线圈的匝数少1％。领域，需要电抗值能随着电力系统运行方式的变化而改变。磁控电抗器(MCR)是一种电抗值可以连续调节的电抗器L1。磁控电抗器通过连续调节闭环铁心上直流线圈中直流电流的大小来调节闭环铁心的饱和程度

3、，实现连续调节闭环铁心上交流线圈(电抗线圈)电抗值的大小。前苏联科学家A．M．Bry—antsev1986年提出的磁控电抗器方案有里程碑的意义，我国的科研人员也投入了很大热情对磁控电抗器进行研究J，已经发表了许多研究结a方案1b方案2果H一J。现有磁控电抗器的共同特征是：自励式磁控电抗器的2个晶闸管都处在线圈的中间位置；自图1新型磁控电抗器结构图励式磁控电抗器线圈不论是三角形连接还是星形连如果磁控电抗器的两端子加额定交流电压，且接，2个晶闸管对地电压都很高(对地电压等于额定晶闸管D1，D2截止，线圈Ll，L2，L3，L4有励磁电流电压的1／2以上)。目前，现

4、有的各种自励式磁控流过。由于线圈LJ5，与线圈Ll，L2，L3，L4绕在电抗器都不适用于超高压电力系统，而用于超高压、同一铁心柱上，且线圈L5，L6匝数比同电压等级变特高压的磁控电抗器都是他励式磁控电抗器，这种压器线圈的匝数少1％，所以，线圈L5，L6两端电压磁控电抗器的运行管理十分不方便。本文提出一种比磁控电抗器两端额定交流电压小1％。这样，晶新型的、可应用于超高压和特高压电力系统的自励闸管D1，D2两端有交流电压，该电压为额定电压的式磁控电抗器，并对这种新型的磁控电抗器进行仿1％。磁控电抗器线圈L1，I2，L3，L4有励磁电流流真分析与性能分析。过时，4

5、只线圈所在铁心柱的交流磁通都向上，分别经最外的两边柱形成交流磁通闭环，磁控电抗器呈1新型磁控电抗器结构与工作原理现最大电抗z⋯。新型磁控电抗器结构如图1所示。图1a中：l，如果晶闸管D1，D2全导通，则晶闸管D1，D22为磁控电抗器的2个端子；3为闭环铁心，闭环铁构成半波整流电路。L5线圈的直流电流向下流，心有4根铁心柱，铁心柱两端有磁轭，铁心柱与磁轭线圈的直流电流向上流，2个电流相等，直流电流不构成磁通闭环；D1，D2为晶闸管，由控制电路4控会流出磁控电抗器的两端子。L5线圈直流电流在铁心中产生的磁通量等于L6线圈直流电流在铁心收稿日期：2015—08—1

6、2；修回日期：2015—11—30中产生的磁通量，2个磁通方向相反，直流磁通在·6·华电技术第37卷故，而这种情况并不能从外部信号回路反映出来。(启动1YQJ)，4n1606端子(返回2YQJ)短接并接到隔离开关lG辅助常开接点，将4n1604端子(启动4JFZ一12B操作箱电压切换回路优化2YQJ)，4n1605端子(返回1YQj)短接并接到隔离针对电压切换回路存在的问题，提出了以下优开关2G辅助常开接点，4n1610端子接切换负电源，化改进方案。1G与2G隔离开关仅使用一个辅助常开接点即可。(1)应用于双母线电压切换时，将4n1603端子具体接线如图3所

7、示。LlYQ⋯——L——r—rL—I^————————⋯I1G：7D474X16-03R1YQ1YQJJ1YQJ1IYQJ21YQJ34Xl6—1o7】，I．／．几阁阁一I’’-—厂-’。]Ir-回回’}7D484X16—04R1YQ，1YQJ11YQJ21YQJ3f^一冈同同l-一面呵回iIl：—L⋯r'———L—L2YQJ’fII／G：7D494X16-05R2YQ2Y_Ql_J~▲2Y冈QJ12Y冈QJ22Y冈QJ3．-一’U’回回回’7D504X16—06R2YQ'2YQJ12YQJ22YQJ3n一冈闲阁’一圃衄JFZ一12FB图3JFZ一12B操作

8、箱电压切换继电器优化改进接线图经过上述改进后，仅通过