基于磁控电抗器的工业应用与经济社会效益分析.doc

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1、基于磁控电抗器的静态无功补偿装置的工业应用及项目经济社会效益分析基于磁控电抗器的静态无功补偿装置的工业应用领域一、动态无功补偿装置与静态无功补偿装置目前在工业领域中应用较多的无功补偿装置有两大类，动态无功补偿装置与静态无功补偿装置，动态无功补偿装置目前的主要类型有开关分组投切电容器类动态无功补偿装置、采用自耦变压器调整电容器组端电压改变无功的自耦调压型动态无功补偿装置，静态无功补偿装置主要有晶闸管控制电抗器型静态无功补偿装置（TCR）、磁控电抗器型静态无功补偿装置（MCR），无论是动态无功补偿装置还是静态无功补偿装置，其作用主要为提高电气设备供电电压的稳定性、

2、减小输电线路无功损耗（节能）、保障电气设备稳定可靠地工作，静态无功补偿装置与动态无功补偿装置的主要区别就像采用齿轮变速箱调速与现在的采用变频调速区别一样，动态无功补偿是采用机械设备分级动作，时间非常慢，而静态补偿装置采用电气控制、速度极快。当前的静态无功补偿装置的两大类的区别在于：晶闸管控制电抗器型静态无功补偿装置（TCR）动作时间非常快，但产生的谐波非常大（必须配备滤波装置）；磁控电抗器型静态无功补偿装置（MCR）动作稍慢，产生的谐波很小（不需要加滤波装置）；晶闸管控制电抗器型静态无功补偿装置（TCR）的安全性较差，而磁控电抗器型静态无功补偿装置（MCR）安

3、全性较高；两者的制造成本相差不多。二、MCR与TCR无功补偿装置装置的比较由于MCR具有高度的可靠性及对恶劣环境的极强适应能力，很好地克服了TCR晶闸管投切的电抗型无功静止补偿装置)的可靠性偏低、维护工作量大、对环境要求高，以及基建投入大等缺点。磁控电抗器在可行性、效益和损耗方面都优于晶闸管控制电抗器。磁控电抗器避免了晶闸管的串联使用，在晶闸管的串联使用场合，晶闸管损坏率很高。该产品受到了俄罗斯、美国等国家的高度重视。MCR与TCR无功补偿装置的性能比较见表1。表1　MCR与TCR无功补偿装置的性能比较型式TCRMCR最快响应速度约10ms约10ms抑制过电压

4、好很好抑制闪变可以可以分相调节可以可以无功输出连续连续感性/容性感性/容性自身谐波有（约6%）较小（约3%）损耗1.2～2.00.8～1.2噪声小小于75dB控制难度较大较小控制灵活性好好线性度好好运行维护较复杂简单成本较高较低可靠性低高占地面积大小环境要求高无电磁污染重小三、磁控电抗器型静态无功补偿装置（MCR）的电路结构基于磁控电抗器的静态无功补偿装置的电路结构如下图图中，左边为传统的开关投切电容器组，右边为磁控电抗器本体及其补偿装置控制屏。四、磁控电抗器型静态无功补偿装置（MCR）的应用领域A.电气化铁路基于MCR的SVC装置是电气化铁路牵引变电站实现对

5、负荷的跟踪控制、提高功率因数的最佳方案。由于电气化铁道牵引变电站的负荷具有瞬时性，当电力机车驶过时，负荷突然出现，列车过后，负荷消失，采用传统的开关投切电容器将会出现一个牵引变电所每天出现上百次的开关投切动作，严重地缩短电气设备的使用寿命，并且电气化铁道的不对称造成其负序分量很严重。将基于MCR的SVC装置用于牵引变电站供电的变电站，可有效的减小不对称，降低负序分量，消除电网的安全隐患。B.煤炭与化工在我国的煤炭企业中存在大量的提升机等间隙性冲击负荷，不仅无功波动较大而且谐波污染严重，如果不对这些问题进行处理，将会导致电能质量低下且谐波污染严重，并导致功率因数

6、以及谐波超标罚款，采用电容投切时无功补偿装置时会出现两种情况：当无功或功率因数设置过小时虽然能保证这些提升设备工作期间不频繁投切，但会造成此时井下的电气设备供电电压突然降低，影响电气设备及其保护控制设备正常工作；如果无功或功率因数设定值较高，则会出现电容器组频繁投切现象，容易造成电气设备的损坏，影响电气设备的使用寿命。采用MCR型高压动态无功补偿装置是解决这个问题的理想解决方案。此外，在煤炭与化工企业，由于存在着一些危险因素（如煤井下的瓦斯气体、化工厂的易爆炸性气体），采用传统的开关投切方式由于投切过程中机械动作时产生火花、电容器组受冲击易损坏等诸多因素，使得

7、在这些环境中工作时的安全性降低，而采用磁控电抗器的静态无功补偿装置由于不进行任何的机械操作，可以在危险环境中安全工作20年以上。C.冶金冶金系统中的轧机与电弧炉负载是一种及其特殊的负荷，它能够在极短时间（小于1s）内负荷从很小的值变化的非常大的值，并且变化频率很快，这样会造成这些企业内的显示仪表在不停地高速摆动，无法读数，而且其工厂内照明灯不停地闪动，采用传统的电容投切式无功补偿装置无法解决这个问题，采用自耦变压器型动态无功补偿装置也无法解决这个问题，只有采用基于磁控电抗器的静态无功补偿装置或采用TCR型静态无功补偿装置才能解决。基于MCR的SVC装置是冶金系

8、统中的轧机与电弧炉供电系统无功补偿的较