其它類(lèi)型的電抗器
時(shí)間：2021-04-28 20:12:14
CRT 作為一種重要的可控電抗器類(lèi)型， 對(duì)其分類(lèi)的研究目前尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。 近些年的研究主要集中在控制繞組的結(jié)構(gòu)形式及控制方式的方面， 筆者根據(jù)控制繞組的結(jié)構(gòu)不同將 CRT 分為單控制繞組型、多控制繞組型、多并聯(lián)支路型、控制繞組分級(jí)式。[3]
1 單控制繞組型電抗器
單控制繞組型只有一個(gè)控制繞組 (單相)，考慮諧波抑制目的，增加一個(gè)第三繞組。 隨著晶閘管觸發(fā)角的變化，電抗器的功率也隨之變化， 由于晶閘管的不完全導(dǎo)通 ， 將向CRT 注入諧波。 W3 為諧波抑制繞組，多個(gè) LC 濾波器與其并聯(lián)， 用來(lái)抑制電抗器運(yùn)行中產(chǎn)生的 3、5、7等各次諧波， 每個(gè) LC 支路對(duì)相應(yīng)次數(shù)的諧波產(chǎn)生諧振， 呈現(xiàn)很低的純電阻性阻抗。 如果將 W3 置于W1 與 W2 之間時(shí)，將獲得很小，甚至為零的等效電抗，這時(shí)諧波電流將不會(huì)流入 W1，達(dá)到諧波抑制效果。 這種 CRT 的工作繞組與控制繞組間短路阻抗達(dá)到 100%， 它的諧波補(bǔ)償繞組連接 LC 濾波器，連結(jié)成三相三角形。 諧波含量低至 2%～3%。 在印度輸電系統(tǒng)中投入使用的 CRT 就是這種結(jié)構(gòu)形式。單控制繞組型 CRT 主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是高速響應(yīng)， 尤其對(duì)比磁控式電抗器； 二是低諧波，在CRT 結(jié)構(gòu)上增加帶濾波器的第三繞組，相對(duì)于 BBC的 CRT 高壓側(cè)安裝的濾波裝置，不但成本經(jīng)濟(jì)而且效果更好。 當(dāng)然這種 CRT 也存在一些缺點(diǎn)，一是高低壓兩個(gè)繞組導(dǎo)致增大造價(jià)，二是降壓后的工作電流按變比增大并全部通過(guò)晶閘管，必須象直流閥站那樣設(shè)置相應(yīng)的散熱控制裝置，占地和運(yùn)行維護(hù)工作量大。 對(duì)于早期 BBC 的 CRT，鐵心損耗較大是主要缺陷之一。 研究表明，通過(guò)改進(jìn) CRT 磁路結(jié)構(gòu)，在線(xiàn)圈頂部設(shè)置硅鋼磁卷或使磁軛寬度覆蓋全 部繞組，將漏磁通收集和導(dǎo)引到磁軛之中，可以顯著降低電抗器的損耗。
這種結(jié)構(gòu)的 CRT 不但被用于輸電系統(tǒng)中，還可用于配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地自動(dòng)滅弧系統(tǒng)，略有不同的是不帶有第三繞組。 由其組成的快速自動(dòng)消弧系統(tǒng)具有伏安特性線(xiàn)性度優(yōu)良、響應(yīng)快、電流由零到額定值都能無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)、補(bǔ)償效果好、對(duì)系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。[3]
2 多控制繞組電抗器
針 對(duì) BBC 的 CRT 存 在 的 諧 波 較 大 的 主 要 缺點(diǎn)，俄羅斯專(zhuān)家 G. N. Aleksandrov 在深入研究后，提出了多控制繞組 CRT 的基本原理。 CRT 實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于高短路阻抗的多繞組變壓器。 W1 為高壓工作繞組，W21、W22、……、W2n 為低壓控制繞組，各個(gè)控制繞組中串接反并聯(lián)晶閘管， 每個(gè) CW 的額定功率是電抗器總額定功率的一部分， 主要根據(jù)電網(wǎng)諧波要求而定。 當(dāng)?shù)?i 個(gè)控制繞組投入工作時(shí)，第 1、2、…、i-1 個(gè)控制繞組均工作于短路狀態(tài)， 第 i+1、i+2、…、n 個(gè)控制繞組均工作于開(kāi)路狀態(tài)，可以認(rèn)為其中沒(méi)有諧波電流存在，這樣，工作繞組中的電流諧波只由第 i 個(gè)控制繞組的晶閘管的導(dǎo)通程度決定，因此，當(dāng)依次把控制繞組投入工作并正確控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)，CRT 的功率就可從空載功率到額定功率連續(xù)自動(dòng)變化，而且滿(mǎn)足諧波的要求，必要時(shí)控制繞組還要串入限流電抗器。這樣，CRT 不僅繼承了單控制繞組型 CRT 響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，而且具有通過(guò)設(shè)計(jì)控制繞組個(gè)數(shù)和容量，達(dá)到減小諧波的優(yōu)點(diǎn)。
3 多并聯(lián)支路型電抗器
多并聯(lián)支路型 CRT 中繞組 W1 為電抗器的高壓繞組，并接在高壓電網(wǎng)上；繞組 W2 為低壓控制繞組，外接 n 個(gè)通過(guò)雙向反并聯(lián)晶閘管控制的并聯(lián)電抗支路。 多并聯(lián)支路的作用是將高次諧波電流抑制到預(yù)定水平以下而無(wú)需濾波裝置。 在對(duì)諧波有特殊要求時(shí)，也可增加第三繞組為諧波補(bǔ)償繞組，在三相三角形接線(xiàn)中用以抑止 3 及 3 的倍數(shù)次諧波。并聯(lián) CRT 是多繞組 CRT 的一種變形結(jié)構(gòu)，兩者具有極為相似的阻抗矩陣，多繞組 CRT 的設(shè)計(jì)原則同樣適用。在滿(mǎn)足諧波水平要求的前提下，多并聯(lián)支路型 CRT 有多種工作模式可供選擇。 分析表明，CRT 主繞組和控制繞組之間的短路阻抗的減小可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和提高效率。 多并聯(lián)支路型 CRT具有響應(yīng)速度快、諧波可控、晶閘管工作電壓低、繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
4 控制繞組分級(jí)式電抗器
分級(jí)式 CRT 通 過(guò)抽頭 可 將CRT 電抗分成 n 份，每一等份電抗由雙向晶閘管和斷路器并聯(lián)組成的復(fù)合開(kāi)關(guān)控制投入和切除，對(duì)應(yīng)控制多組輸出容量，實(shí)現(xiàn)容量調(diào)節(jié)。 高低壓繞組間短路阻抗同樣為 100%。 L1、L2、L3 為低壓側(cè)電抗，由雙向晶閘管和斷路器控制其投退， 分別控制 100%級(jí)、75%級(jí)、50%級(jí)的電抗器容量。如果開(kāi)關(guān)控制僅使用斷路器，則電抗器不能連續(xù)可調(diào)，若采用晶閘管控制，則電抗器可連續(xù)控制，但存在諧波問(wèn)題
