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磁控电抗器的工作原理以及应用

编辑:江西升华电阻器有限公司   时间:2013/05/27   字号:
摘要:磁控电抗器的工作原理以及应用
首先介绍一下磁控电抗器:
磁控电抗器(magnetic control reactor)全称是磁阀式可控电抗器,简称MCR,是一种容量可调的并联电抗器,主要用于电力系统的无功补偿。它在我们生活工业中的应用是十分的广泛的:电气化铁路,煤炭与化工,风电场等等一系列应用
磁控电抗器由控制部分和电抗器本体组成,原理图(单相)如下,该电抗器的主铁芯中间部分是长度为L的小截面段,上下两个半芯柱上分别对称地绕有匝数为N/2的绕组;每一铁芯柱的上(下)绕组有一抽头比为δ=N2/N的抽头,它们与各自铁芯柱的下(上)绕组的首(末)端之间接有晶闸管K1和K2,不同铁芯的上、下两个绕组交叉联接后并至电网,二极管D则横跨在交叉端点用于续流。当晶闸管K1、K2均不导通时,可控电抗器相当于空载变压器,容量很小;若在电源电压的正负半周内轮流触发导通K1、K2,则可在绕组回路中产生一定大小的直流偏磁电流,其在两并联绕组中自成回路,不流向外部电路。该控制电流所产生的直流磁通使工作铁芯柱饱和,可控电抗器等值容量增大。调节晶闸管触发延迟角的大小可以改变铁芯磁饱和度,从而达到控制电抗器容量的目的。
磁控电抗器的发展历史
由于电力系统的需求,可控电抗器一直以来就是一个研究热点,其中前苏联科学家提出的借助直流控制的磁饱和型可控电抗器得到了推广和应用。该类电抗器是借助控制回路直流控制电流的激磁改变铁心的磁饱和度,从而达到平滑调节无功输出的目的。它是在磁放大器的基础上发展起来的。早在1916年就由美国的E.F.W亚历山德逊提出了“磁放大器”的报告。到了40年代,随着高磁感应强度及低损耗的来调整电压,维持系统无功潮流平衡,减少损耗,提高供电可靠性。20世纪70年代以来发展起来的相控电抗器(TCR)高昂的造价决定了其在电力系统中广泛应用的不合理性。鉴于上述原因,电力专家们转而寻求更加经济和可靠的可调无功补偿装置。
1986年,原苏联学者提出了磁阀式可控电抗器的新型结构,从而使得可控电抗器的发展有的突破性进展。新型可控电抗器可以应用于直到1150KV 的任何电压等级的电网作为连续可调的无功补偿装置,因而可直接接于超高压线路侧,同时发挥同步补偿机和并联电抗器的作用。
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