晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器整體方案設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-15 03:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 13） 同樣 可得 2211 ()c o m T s s LkkU U U I X? ? ? （ 14） 由于在 圖 3 的電路中，式（ 1） 仍成立 ， 將 式（ 13） 和 式（ 14） 代入 ，得 221221 1 2(1 )LLs lo a dK k K kUUk k k??? ? （ 15） 從 式（ 15） 可以看出 ， 當(dāng)系統(tǒng)電壓 降低，電壓幅 值降低至 系統(tǒng)額定電壓 Un的 K（ 0≤ K＜ 1） 倍時(shí)，和裝置 取能點(diǎn) 在 負(fù)載側(cè)一樣，也可以通過 控制 晶閘管來調(diào)節(jié) k1的取值， 進(jìn)而 達(dá)到 補(bǔ)償 負(fù)載電壓保持在在系統(tǒng)額定電壓 Un附近。 但是 ，式 （ 15） 和 式（ 9） 相比較 ，當(dāng)取能點(diǎn)在電源側(cè)時(shí)，取能變壓器變比 k1和系統(tǒng)電壓 Us之間 為 二次方關(guān)系， 從而 增加 了 補(bǔ)償控制算法的難度 。 小結(jié) 綜合上述分析，將并聯(lián)取能變壓器的取能點(diǎn)設(shè)計(jì)在負(fù)載側(cè)，雖然在同等運(yùn)行情況下增加了串聯(lián)變壓器的容量，但由于其補(bǔ)償算法更容易實(shí)現(xiàn)，且裝置的運(yùn)行也更加穩(wěn)定。在無特殊設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先采用取能點(diǎn)在負(fù)載側(cè)的方案來開 展設(shè)備主電路設(shè)計(jì)。 7 3 技術(shù)指標(biāo) 晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器 的設(shè)計(jì) 條件以及到達(dá)到 的主要功能 如表 2 所示。 表 2 晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器 設(shè)計(jì)條件 補(bǔ)償容量 （ 315kVA*） 10kV 輸入 額定輸入電壓 10kV 額定 電壓 補(bǔ)償范圍 60%～ 90%Un 額定輸入電流 6A 額定輸入頻率 50Hz177。 5Hz 輸出 單相 額定輸出電壓 0～ 30%Ui(三檔 調(diào)節(jié) ) 輸出頻率 同 系統(tǒng)頻率 控制運(yùn)行 過載能力 長期， 電流 10s， 2In 輸出速斷保護(hù) 。 單 相 、 三相對(duì)地電壓跌落校正能力 ， 長期 三相輸入電壓分級(jí)補(bǔ)償范圍 177。 診斷 開機(jī)自檢，運(yùn)行中實(shí)時(shí)檢測(cè)診斷 保護(hù)功能 主要包括：輸入側(cè)和輸出側(cè)過 /欠壓，輸入側(cè)和輸出側(cè)過流、過載、短路，防雷、變壓器超溫保護(hù)、 SCR 驅(qū)動(dòng)保護(hù)、單元過溫保護(hù)、通信故障等保護(hù) 效率 ＞ 顯示功能 觸摸屏 ， 液晶屏數(shù)字顯示輸入 電壓、電流、功率 、功率因數(shù)，輸出 電壓、電流、功率 、功率因數(shù)、頻率、故障信息等 通訊 RS485/工業(yè)以太網(wǎng) 使用條件 運(yùn)行溫度 20℃ ～ +50℃ 海拔 0～ 1500米（超過 1500米時(shí)需降容使用） 相對(duì) 濕度 090%（非凝結(jié)狀態(tài) ，含 凝 露 控制器） 抗震強(qiáng)度 8級(jí) 運(yùn)行環(huán)境 無導(dǎo)電或可致爆炸的塵埃，無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽 冷卻方式 強(qiáng)制風(fēng)冷 噪音 ＜ 85dB， 1米處測(cè)試 防護(hù)等級(jí) IP4X 安裝方式 戶內(nèi)固定式 EMC CISPR 11 A 級(jí) 通過 GB/T － 1998 標(biāo)準(zhǔn)、靜電放電抗干擾度 3 級(jí)試驗(yàn) 通過 GB/T 標(biāo)準(zhǔn)、 電快速瞬變脈沖群抗擾度 3 試驗(yàn) 通過 GB/T － 1998 標(biāo) 準(zhǔn)、沖擊（浪涌）抗擾度 3 級(jí)試驗(yàn) 8 晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器 要實(shí)現(xiàn) 的主要 功能描述 如下 ： 1) 斷路器 、接觸器等開關(guān)分合閘操作； 2) 系統(tǒng)電壓 跌落 /升高 監(jiān)測(cè)， 系統(tǒng)電壓 分級(jí)補(bǔ)償 ，最高補(bǔ)償 177。 （長期）； 3) 系統(tǒng) 電壓、負(fù)載電壓、系統(tǒng)電流，裝置取能電流 監(jiān)測(cè)顯示 ； 4) 過壓保護(hù)、過流保護(hù)、變壓器過溫保護(hù)、雷擊浪涌保護(hù)、 SCR 模塊 故障保護(hù) ； 5) 接觸器、斷路器、熔斷器狀態(tài)量監(jiān)測(cè)和故障保護(hù)； 6) 裝置或 系統(tǒng) 故障 后， 旁路運(yùn)行； 4 方案設(shè)計(jì) 一次設(shè)計(jì) 一次原理圖 9 SC R 2 aT 1 cT 2 aATCU s y sT 1 bT 1 aT 2 bT 2 cSC R 2 bSC R 2 c負(fù)載BCT 1 a CT 1 b CT 1 cPT 1 aPT 1 bPT 1 cT LINE交流電源Q fa Q fb Q fc 圖 4 晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié) 器主回路接線示意圖 10 參數(shù)設(shè)計(jì) （ 1）取能變壓器（ T2）的設(shè)計(jì) 根據(jù)裝置的工作條件，本裝置針對(duì) 10kV 線路末端容量為 315kVA 臺(tái)變所帶負(fù)荷，可補(bǔ)償額定電壓 30%之內(nèi)的低電壓問題，即需要裝置向負(fù)荷提供 的功率。因此，裝置工作在最大補(bǔ)償情況下，將負(fù)載電壓補(bǔ)償至額定值時(shí)，流經(jīng)變壓器原邊繞組的電流 IT2w1為 21 94500 5 .4 63 1 0 0 0 0TwI ???A 考慮裝置需在 倍過載電流 下長期工作，取能變壓器原邊繞組的額定電流應(yīng)為 8A，額定電壓 5774V。 考慮到晶閘管及低壓側(cè)開關(guān)耐壓，串聯(lián)隔離變壓器副邊設(shè)計(jì)電壓為 380V，并在副邊繞組輸出電壓三分之一和三分之二處各引出一個(gè)抽頭，即副邊三個(gè)繞組的額定輸出電壓分別為 380V、 260V 和 130V。 取能變壓器的額定功率 ST1為 1 3 10 00 0 8 13 85 60 14 00 00TS ? ? ? ? ? VA （ 2）串聯(lián)隔離變壓器（ T1）設(shè)計(jì) 根據(jù)裝置的功能設(shè)定，裝置應(yīng)能補(bǔ)償 30%的系統(tǒng)額定電壓，即串聯(lián)變壓器原邊的 單相 輸出電壓至少為 * 30% 577 4 173 175 0C O M NUU ? ? ? ? ? V 由于本裝置利用系統(tǒng)電壓 來補(bǔ)償用戶供電電壓過低問題，若串聯(lián)變壓器按照額定電壓變比來設(shè)計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)電壓過低時(shí)，串聯(lián)變壓器原邊輸出的補(bǔ)償電壓將要低于設(shè)計(jì)的輸出電壓，進(jìn)而導(dǎo)致無法將負(fù)載的供電電壓補(bǔ)償至正常范圍之內(nèi)。因此，需適當(dāng)提高串聯(lián)變壓器原邊的變比，使其在系統(tǒng)電壓低于 30%時(shí)，裝置也能將用戶的供電電壓補(bǔ)償至正常范圍之呢。 經(jīng)過計(jì)算，認(rèn)為串聯(lián)隔離變壓器的變比設(shè)置為 2021/380V 較為合適。其在不同工況下的補(bǔ)償效果如表 3 所示。 11 表 3 晶閘管分級(jí)電壓調(diào)節(jié)器不同電壓下補(bǔ)償效果計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 電壓降低幅度 系統(tǒng)相電壓（ V） 隔離變壓器副邊 電壓
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