复合开关投切无功补偿电容器的研究.pdf

第47卷第8期
电力电子技术
Vol 47. No8
2013年8月
Power Electronics
August 2013
复合开关投切无功补偿电容器的研究
魏孟刚1,李鹏1,何砚徳,郑建辉2
(1.中电普瑞科技有限公司,北京100192;
2.福建省电力有限公司电力科学研究院,福建福州350000
摘要:分析了无功补偿电容器投切用复合开关的工作原理、设备组成及控制策略,搭建了复合开关投切无功补
偿电容器的仿真模型,对控制策略的正确性进行验证,并将复合开关投切方式与其他投切方式的效果进行对
比。仿真结果及工程应用表明,该复合开关解决了电容器投切过程中的合闸涌流和分间过电压问题,且响应速
度快,可频繁投切,非常适合投切无功补偿电容器。
关键词:补偿电容器;无功补偿;复合开关
中图分类号:TM531.4
文献标识码:A
文章编号:1000-100X(2013)08-0096-03
Study of Compound Switch for Reactive Compensation Capacitor Switching
WEI Meng-gang, LI Peng, HE Yan-de, ZHENG Jian-hui
(1.China EPRI Science Technology Co, Ltd, Beijing 100192, China
Abstract: The working principle, composition and control strategy of compound switch for reactive compensation ca
pacitor switching are analyzed, and the simulation pla orm is built. The correctness of the control strategy is verified
and the effects of other switching methods and compound switch switching method are compared. The simulation re
ults and engineering application inicate that the compound switch can better solve the problem of inrush current
and switching off overvoltage with fast response and frequent switching capability, so it is er suitable for compensa
tion capacitor switching
Keywords: compensation capacitor; reactive compensation; compound switch
1引言
应速度快,可频繁投切,运行损耗小,非常适合作
电力系统的网络元件及负荷主要是感性的,为无功补偿
它们大量吸收系统的无功功率,使系统出现无功2设备组成
缺额、电压下降甚至崩溃。为了维持无功平衡,保
该复合开关由晶闸管阀串、旁路开关、无功控
证电压稳定,必须对无功功率进行补偿。
制器组成,各组成部分功能如下:①晶阐管阀串
在110kV及以下的配电网中,主要的无功补复合开关的核心组成部分,通过控制阀的触发可
偿设备为并联电容器。长期以来,国内大多数变电随时投入和切除电容器组;②旁路开关:采用快速
站的无功补偿电容器组采用机械开关(如断路器、真空接触器,为电容器提供持续工作电流;③无功
真空接触器)投切。受机械开关开通关断次数及分控制器:根据系统参数(电压、电流、无功功率、功
合阐时间的限制,补偿装置不能动态调节无功,经率因数)和给定的控制目标发出电容器投切指令。
常出现无功倒送和功率因数偏低问题,难以满足
10kV系统的复合开关中每相阀体由12个阀
动态补偿和改善电能质量的要求。机械开关投切单元串联组成,每个阀单元包括正向晶闻管和反
电容器的操作还会造成较大的合闸涌流和操作过向晶间管、动态均压回路、静态均压回路及触发与
电压,是系统安全稳定运行的一大隐患。晶闻管开监測回路等,如图1a所示。单只晶闻管关断状态
关投切电容器装置可以实现零电压导通和零电流
不重复耐压为6500V。
关断,但它在导通时有较大的功率损耗,需加装体
复合开关投切无功补偿电容器的典型接线如
积庞大的散热系统,导致结构复杂、占地面积大,图1b所示,该接线方式具有如下优势:①采用两相
工程应用较少。此处提出了一种新型复合开关,响开关控制三相电容器,省去一相设备,大大节约了
定稿日期:2013-02-07
成本和占地;②复合开关耐受短路电流能力差,将
作者简介:孟刚(1982-),男,河北保定人,工程师,研究复合开关接入中性点侧可降低通过复合开关的短
方向为电力电子、无功补偿等。
路电流,且.使用效果不受影响。