【正文】 ? ????? ? ? ?? ??????? (210) （ 3） T T2 截止， D 導(dǎo)通 11222212si nsi nmmEtdB RFdt N S N SEtdB RFdt N S N SFFiNN?? ?????? ????? ???? (211) （ 4） T D 截止， T2 導(dǎo)通 1 1 2222 1 22212( 1 2 ) si n( 1 ) ( 1 ) ( 1 )si n( 1 ) ( 1 ) ( 1 )( 1 2 )( 1 ) ( 1 )mmEtdB RF RFdt N S N S N SEtdB RF RFdt N S N S N SFFiNN? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ??? ?????? ? ? ?? (212) （ 5） T1 截止， T D 導(dǎo)通 11222212si nsi nsi n(1 )mmmEtdB R Fdt N S N SEtdB R Fdt N S N SEt FFiR N N? ??????????????? ? ????? (213) 通過對可控硅、二極管導(dǎo)通狀態(tài)的判斷和聯(lián)解電磁方 程組 (29) 至 (213)，可碩士學(xué)位論文 12 得出可控電抗器在正弦電壓激勵(lì)和可控硅不同觸發(fā)控制角 ? 時(shí)的電流波形 。 （ 3）磁閥式可控電抗器 通過 電網(wǎng)電壓本身經(jīng)繞組自耦變壓后由晶閘管整流獲得 控制電源 ，不 再需要額外的附加 激磁電源 ，對于 一般的可控飽和電抗器 則還 需要有其 單獨(dú)的直流控制電源 。 對晶閘管來說，其有 越小 的 觸發(fā)角， 則 控制電流就 越大， 小截面段 鐵芯 就有 越高 的 飽和度， 這樣 電抗器 就會(huì)有 越小的感抗。i 39。四個(gè)匝數(shù)為N/2 的線圈分別對稱地繞在兩個(gè)半鐵芯的 芯 柱上， 每個(gè)半 鐵芯柱上線圈的總匝數(shù)為 N， 控制繞組的總匝數(shù)為 2N ， 各 鐵芯柱的上下繞組 都 有一個(gè) 抽頭比為2 /NN?? 的抽頭 ， 有 晶閘管 T T2 接 在 上下兩抽頭之間， 處于 不同鐵芯 柱的上下兩個(gè)繞組 進(jìn)行 交叉連接后并聯(lián)接 到 電 網(wǎng)的 電源 中 ，續(xù)流二極管橫跨在交叉端點(diǎn)上 [13][14][15][16]。如由西電變壓器公司 20xx 年生產(chǎn)的全國首臺(tái) 50Mvar/500kV 有級可控單相并聯(lián)可控電抗器出廠試驗(yàn)通過， 20xx 年我國第一臺(tái) 30Mvar/110kV 磁閥式可控電抗器通過了專家和機(jī)構(gòu) 鑒定，同 一年，荊州 順利投運(yùn) 了由中國電 科院研制的120Mvar/500kV 直流磁控式電抗器。 這樣的話，采用更改 鐵芯結(jié)構(gòu) 的方式去 控制磁路 的 方向，對 降低電抗器 損耗 的 設(shè)計(jì) 及 計(jì)算 有 重 大的 意義 [3]。同步調(diào)相機(jī)有相應(yīng)速度慢，維護(hù)起來比較困難的缺點(diǎn)，開關(guān)投切電容 器要頻繁操作開關(guān)的關(guān)斷，容易引起開關(guān)故障，而且響應(yīng)速度也不快，容易產(chǎn)生 過電壓及諧振 ，控制起來也很復(fù)雜，只能實(shí)現(xiàn)電容器的分組投切，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)平滑地對無功進(jìn)行調(diào)節(jié)，會(huì)將大量諧波注入到系統(tǒng)中；晶閘管控制的電抗器要求晶閘管有較高的抗壓耐流能力，價(jià)格比較昂貴；靜止無功發(fā)生器的補(bǔ)償效果較好，但其成本也是非常之高。時(shí)，電壓電流仿真波形 49 Figure 513 Waveforms of voltage and current, α=60176。 Dissertation Date Collection...................................................................................... 57 V 圖清單 List of figures 圖序號 圖名稱 頁碼 圖 21 磁閥式可控電抗器的原理接線圖 6 Figure21 Diagram for connection of magicvalve controlled reactor 6 圖 22 磁閥式可控電抗器的電路圖 7 Figure22 Circuit diagram of magicvalve controlled reactor 7 圖 23 晶閘管導(dǎo)通等效電路 7 Figure23 Equivalent circuit diagram of thyristor conduction 7 圖 24 可控電抗器的磁路分析 9 Figure24 Magic circuit analysis of controllable reactor 9 圖 25 磁閥式可控電抗器工作狀態(tài)過程 12 Figure25 Working process transformation 12 圖 26 磁閥式可控電抗器等效電路圖 13 Figure26 Equivalent circuit diagram of magicvalve controlled reactor 13 圖 27 伏安特性 15 Figure27 Voltampere characteristic 15 圖 28 磁閥式可控電抗器控制特性圖 15 Figure28 Control characteristic diagram of magicvalve controlled reactor 15 圖 31 常見的鐵芯結(jié)構(gòu) 17 Figure31 Structures of normal cores 17 圖 32 直流激磁電路圖 19 Figure 32 DC exciting circuit 19 圖 33 不同控制電壓下 Bd 的變化情況 19 Figure33 Transformation of Bd under different control voltages 19 圖 34 LC 振蕩回路 20 Figure34 LC resonance circuit 20 圖 35 移相變壓器示意圖 23 Figure35 Diagram of phaseshifting transformer 23 圖 36 移相變壓器一、二次繞組電流相量圖 24 Figure36 Current vector of first and second side in phaseshifting transformer 24 圖 37 三相移相電抗器的繞組接線圖 24 Figure37 Winding connection diagram of threephase shifting transformer 24 圖 38 移相電抗器工作原 理示意圖 25 Figure38 Working principle diagram of phaseshifting reactor 25 圖 39 移相電抗器的電壓相量圖 25 Figure39 Voltage vector diagram of phaseshifting reactor 25 圖 41 新型可控電抗器原理圖 28 Figure 41 Schematic diagram of new type controllable reactor 28 圖 42 小截面 段等效為大截面段的等效磁路 30 Figure 42 Magic route of small section equal to big section 30 VI 圖 43 雙級飽和可控電抗器鐵芯結(jié)構(gòu) 31 Figure 43 Structure of two class saturation 31 圖 44 雙級鐵芯等效磁特性 32 Figure 44 Equal characteristic of two class saturation 32 圖 45 雙級飽和可控電抗器中 3 次諧波電流抑制效果圖 32 Figure 45 3rd harmonic of two class saturation 32 圖 46 可控電抗器的諧波分布 33 Figure 46 Harmonic distribution of controllable reactor 33 圖 51 磁控電抗器無功補(bǔ)償原理圖 38 Figure 51 Reactive power pensation Schematic diagram 38 圖 52 單相諧波電流 和無功檢測框圖 39 Figure 52 Singlephase harmonic and reactive power measuring sketch 40 圖 53 無功功率補(bǔ)償原理 42 Figure53 Schematic diagram of reactive power pensation 42 圖 54 相同功率因數(shù)下無功電流與負(fù)載的關(guān)系 42 Figure54 Relationship of reactive current and load under the same power factor 42 圖 55 無功功率補(bǔ)償效果示意圖 42 Figure55 Diagram of reactive power pensation effect 42 圖 56 控制系統(tǒng)原理框圖 43 Figure56 Block diagram of the control system 43 圖 57 補(bǔ)償裝置原理示意圖 44 Figure57 Schematic diagram of the pensation device 44 圖 58 軟件流程圖 44 Figure58 Flow chart of software 44 圖 59 MATLAB 中的變壓器模型 45 Figure59 Transformer Model in MATLAB 45 圖 510 磁化特性曲線 46 Figure510 Curve of magism characteristic 46 圖 511 matlab/simulink 等效仿真圖 46 Figure 511 Equivalent simulation diagram in matlab/simulink 46 圖 512 α=0176。在電力系統(tǒng)中裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置 [1]，可以降低線 路 損 耗 ，提高功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力和供電質(zhì)量。 對于 可控電抗器 進(jìn)行 性能改善 時(shí)，就會(huì)與 新工藝、新材料的發(fā)展有密切的聯(lián)系。前蘇聯(lián)專家于 1986 年提出了一種新型的磁閥式可控電抗器，這標(biāo)志著飽和式可控電抗器的研究有了突破性的進(jìn)展。 對優(yōu)化后的新型磁控電抗器采用 MATLAB 仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析電抗器無功補(bǔ)償效果。i 39。 在電源負(fù)半碩士學(xué)位論文 8 周 時(shí) ，晶閘管 2T 接收觸發(fā)脈沖后導(dǎo)通， c、 d 點(diǎn)電位相同， 圖 23（ b）給出了晶閘管導(dǎo)通時(shí)的等效電路圖 。 通過以上分析可知 ，磁閥式可控電抗器的工作 繞組和 控制繞組 是 合并 在一起的 ， 這樣能夠降低 損耗， 且 結(jié)構(gòu)簡化。 數(shù)學(xué)模型 （ Mathematic model） 在電源電壓 U sinmEt??的一個(gè)工頻周期內(nèi)，磁閥式可控電抗器輪流觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管 T1 和 T2 產(chǎn)生直流控制電流， 對 觸發(fā)控制角 進(jìn)行 調(diào)整就可以改變控制電流大小 ， 從而 將 鐵芯的磁飽和度 改變 ， 實(shí)現(xiàn) 電抗器容量的平滑調(diào)節(jié)。 伏安特性 改變可控電抗器的電源電壓 [22]，可以得到其電壓與電流的關(guān)系曲線，即為電抗器的伏安特性。1 . 00 . 80 . 60 . 4 0 . 20導(dǎo) 通 觸 發(fā) 角 α基波電流標(biāo)幺值 圖 28 磁閥式可控電抗器控制特性圖 Figure 28 Control characteristic diagram of magicvalve controlled reactor 磁閥式可控電抗器的基波電流為： 1 ( si n ) / 2I ? ?? ? ? (227) 晶閘管導(dǎo) 通觸發(fā)角 ? 與飽和度β的關(guān)系如下： 2c o s ( sin c o s ) 12 2 2? ? ?? ? ? ?? (228) 磁閥式可控電抗器的觸發(fā)角 ? 與其電流幅值關(guān)系是明顯非線性的，近似余弦碩士學(xué)位論文 16 關(guān)系。 磁閥式可控電抗器的磁路結(jié)構(gòu)的變化對其小截面段的橫向磁場有重大影響，橫向磁場的減弱會(huì) 使 磁閥式可控電抗器的附加損耗 得到降低 。mE?/標(biāo)幺值mI?/ 標(biāo) 幺 值 圖 27 伏安特性 Figure 27 Voltampere characteristic 控制特性 可控電抗器在其額定的正弦電壓下，觸發(fā)角與基波電流幅值的變化關(guān)系稱為其控制特性 [2