MSVC装置由补偿(滤波)支路和磁控电抗器(简称MCR)并联支路组成,其中补偿(滤波)支路经隔离开关固定接于母线,通过调节磁控电抗器的输出容量(感性无功),实现无功的柔性补偿。因与原各类补偿装置的主要区别在于磁控电抗器,故下面集中对磁控电抗器(MCR)作介绍。

图1 动态无功补偿装置(MSVC)一次系统图
2、磁控电抗器(MCR)
2.1.基本工作原理
磁控电抗器采用直流助磁原理,利用附加直流励磁磁化铁心,改变铁心磁导率,实现电抗值的连续可调,其内部为全静态结构,无运动部
件,工作可靠性高,连续性好。

构电抗器结构如图2所示,在中间套有线圈的两工作铁心柱上分布着多
个小截面段,在电抗器的整个容量调节范围内,大截面段始终工作于未饱和线性区,仅有小截面段铁心磁路饱和,且饱和的程度很高。
图3为铁心理想磁化曲线示意图,曲线中间部分为未饱和线性区,左、右两边为极限饱和线性区。若使电抗器工作在极限饱和线性区,不仅可以减小谐波含量,同时亦能大幅降低铁心磁滞损耗,电抗器铁损控制在理想状态。
图3 铁心磁饱和特性

2.2.原理接线图
磁控电抗器控制原理接线图如图4所示。在磁控电抗器的工作铁心柱上分别对称地绕有两个线圈,其上有抽头,它们之间接有可控硅1T 、2T ,不同铁心的上下两个主绕组交叉连接后并联至电源,续流二极管D 接在两个线圈的中间。

K N 2N


2
N
2
图4 磁控电抗器原理接线图
当磁控电抗器主绕组接至电源电压时, 在可控硅两端感应出1% 左右的系统电压。在电源电压正半周触发导通可控硅1T ,形成图5(a )所示的等效电路,在回路中产生直流控制电流;在电源电压负半周触发导
通可控硅2T,形成图5(b)所示的等效电路,在回路中产生直流控制电流。两个可控硅在一个工频周期轮流触发导通,产生的直流控制电流,使电抗器工作铁心饱和,输出电流增加。磁控电抗器输出电流大小取决于可控硅控制角,控制角越小,产生的控制电流越强,从而电抗器工作铁心磁饱和度越高,输出电流越大。因此,改变可控硅控制角,可平滑调节电抗器容量。由上分析可知, 磁控电抗器具有自耦励磁功能,省去了单独的直流控制电源。

(a) (b)
图5 可控硅导通等效电路
2.3.技术特性
2.3.1谐波特性
磁控电抗器产生的谐波比相控电抗器(TCR)小50%。如图6所示,图中横坐标为电抗器输出基波电流标幺值,基准值为额定基波电流,纵坐标为电抗器产生谐波电流标幺值,基准值为额定基波电流。可见最大3次谐波电流为额定基波电流的7%左右,5次谐波电流为2.5%左右。