MCR型動態(tài)無功補償裝置
1、產(chǎn)品說明
MCR 源自于自磁放大器以及傳統(tǒng)的飽和電抗器,但是由于它們的響應(yīng)速度慢、損耗大、噪音大、諧波大等缺點,*以來沒有得到廣泛的應(yīng)用。“磁閥”概念的提出,極 大改善了飽和電抗器在損耗、噪音以及諧波等方面的性能,為飽和電抗器性能上的突破奠定了基礎(chǔ),而控制技術(shù)與電力電子在飽和電抗器中的創(chuàng)新應(yīng)用,更是根本上 改變了傳統(tǒng)飽和電抗器響應(yīng)速度慢和控制困難的缺點。一種基于MCR的全新高低壓動態(tài)無功補償裝置,為我國的廣大用戶提高功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量、提高自動 運行水平,提供了一種全新的選擇。
2、產(chǎn)品性能
1. 高度的可靠性,可以實現(xiàn)30年的基本免維護運行。
2. 具備在惡劣環(huán)境下的運行能力。
3. 快速響應(yīng)能力,速度可以達到10ms。
4. 調(diào)節(jié)范圍大,可以達到100倍以上的調(diào)節(jié)范圍。
5. 過載能力強,可實現(xiàn)*過載30秒,40%過載30分鐘。
6. 大容量MCR,損耗小于0.5%,一般可以實現(xiàn)0.8-1.5%。
7. 過壓能力強,并具有天然的自動限壓能力。
3、MCR的原理示意圖
從 圖中可以看出,MCR由一個四柱鐵心和繞組組成,中間兩個鐵心柱為工作鐵心,Nk為控制繞組,N為工作繞組。由于可控硅接于控制繞組上,其電壓很低,以 Nk的匝數(shù)為N的1%計,可控硅T1和T2上的電壓僅為工作電壓的1%約為系統(tǒng)額定電壓的1%左右,從而大大提高了運行可靠性。當(dāng)工作繞組兩端接上交流電 壓時,控制繞組上就會感應(yīng)出相應(yīng)的電壓,在電壓的正半周T1導(dǎo)通,在電壓的負(fù)半周T2導(dǎo)通,通過控制T1、T2的導(dǎo)通角即可控制直流激磁。導(dǎo)通角越小, ik1和ik2越大,鐵心飽和度越高,電抗器的感抗越小。因此,只要控制T1和T2的導(dǎo)通角大小,就可以平滑的調(diào)節(jié)MCR的容量。而且MCR具有自耦勵磁 功能,省去了單獨的直流控制源。MCR的另一特點是小截面鐵心處于極限飽和狀態(tài)。而其他鐵心則處于不飽和狀態(tài),降低了有功損耗(約為額定功率的 0.9%),降低了諧波含量(約為TCR的一半左右,通過簡單的角接處理,諧波含量可以降至5%以下),噪聲也比較小。
4、MCR動態(tài)無功補償裝置的主要結(jié)構(gòu)
A:MCR本體:MCR本體為油浸電抗器,采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片和漆包線,并采用低溫升設(shè)計,具有*的可靠性,設(shè)計壽命達到30年以上,維護簡單,且工作量少。采用室外安裝方式,自然風(fēng)冷或自冷冷卻。
B:勵磁系統(tǒng):工 作電壓極低,只有幾百伏,功率很小,僅為MCR功率的0.3%左右,電力電子元件全部采用進口優(yōu)質(zhì)低壓元件,無須任何器件的串并聯(lián),所有元件高度成熟可 靠。勵磁系統(tǒng)自身具有完備的保護系統(tǒng),可充分保證其運行的安全。勵磁系統(tǒng)中的電力電子器件的觸發(fā)系統(tǒng)采用光電觸發(fā)方式,主回路與控制回路隔離性能好,具有 較強的抗*力,光電-電光轉(zhuǎn)換器采用進口產(chǎn)品。因此,勵磁系統(tǒng)具有高度的可靠性。
C:控制系統(tǒng):采用全數(shù)字控制系統(tǒng),*的自學(xué)習(xí)控制算法,響應(yīng)時間快,可靠性高。控制系統(tǒng)與勵磁系統(tǒng)之間的具有友好的人機界面,方便用戶使用和維護。
D:監(jiān)控系統(tǒng):對裝置中相關(guān)模擬量與開關(guān)量進行集中監(jiān)控,用戶可在監(jiān)控系統(tǒng)上實現(xiàn)對所有相關(guān)信息的監(jiān)測,并可通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對SVC裝置的遠(yuǎn)程操作,監(jiān)控系統(tǒng)提供RS485等通訊接口,可接入現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)。
5、MCR無功補償裝置的特點和參數(shù)
高度的可靠性,可以實現(xiàn)20年的基本免維護運行。
具備在惡劣環(huán)境下的運行能力。
快速響應(yīng)能力,響應(yīng)速度可以達到20ms。(附測試波形)
1通道為電容器切除電流波形,2通道為MCR電流波形,響應(yīng)速度為20MS
6、產(chǎn)品前景
1.MCR型的SVC與TCR型SVC雖然都是動態(tài)無功補償方案,都是電力行業(yè)的主流,且TCR經(jīng)過了20多年的長足發(fā)展,也比較成熟,但TCR在應(yīng)用于6KV以上系統(tǒng)時還是無法克服裝置本身所固有的某些缺陷。
2.MCR與TCR性能的比較具有的優(yōu)勢,如下表:
型式 | TCR | MCR |
zui快響應(yīng)速度 | 約10ms | 約10ms |
抑制過電壓 | 好 | 很好 |
抑制閃變 | 可以 | 可以 |
分相調(diào)節(jié) | 可以 | 可以 |
無功輸出 | 連續(xù) | 連續(xù) |
感性/容性 | 感性/容性 | |
自身諧波 | 有 | 較小 |
損耗 | 1.2-2.0 | 0.8-1.2 |
噪聲(%) | 小 | 小于75分貝 |
控制難度 | 較大 | 較小 |
控制靈活性 | 好 | 好 |
線性度 | 好 | 好 |
運行維護 | 較復(fù)雜 | 簡單 |
成本 | 較高 | 較低 |
可靠性 | 低 | 高 |
占地面積 | 大 | 小 |
環(huán)境要求 | 高 | 無 |
電磁污染 | 重 | 小 |
3.MCR產(chǎn)品受到了美國,俄羅斯等國家的高度認(rèn)可和*。
美國電力科學(xué)研究院(EPRI)認(rèn)為MCR新型SVC裝置避免了晶閘管的串聯(lián)使用,在可靠性、電壓等級、容量、諧波等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上與其它動態(tài)無功補償裝 置具有*的*性。其具有的*的過壓、過載能力,安裝與維護的便利性,較小的占地面積,簡單的冷卻系統(tǒng)等為MCR*替代TCR奠定了堅實的基 礎(chǔ),是未來無功補償產(chǎn)品的主流。
7、MCR的外型尺寸/安裝尺寸/重量
下圖給出了MCR的外形。
表2給出了常用的12000KVAR以下MCR的相關(guān)尺寸。
表3給出了15000KVAR以上的MCR的相關(guān)尺寸。
表2、常用MCR外形與安裝尺寸(三相一體)
額定 容量 (kvar) | B×W×H(mm) | 底角安裝中心距(mm) | 散熱器 | 散熱器固定型式 | 冷卻方式 | 總重(kg) | ||||||||
630 | 2360×1680×2110 | 1070×1070 | 8 | 固 | ONAN | 4150 | ||||||||
800 | 2530×1920×2180 | 1070×1070 | 4960 | |||||||||||
1000 | 2700×2150×2240 | 1070×1475 | 5870 | |||||||||||
1250 | 2870×2390×2350 | 1070×1475 | 6940 | |||||||||||
1600 | 3100×1720×2610 | 1070×1475 | 可 | 8350 | ||||||||||
2000 | 3315×2850×2710 | 1475×1475 | 9 | 9870 | ||||||||||
2500 | 3440×2910×2800 | 1475×1475 | 10 | 11670 | ||||||||||
3150 | 3550×3000×2890 | 1475×1475 | 12 | 13900 | ||||||||||
4000 | 3650×3160×3000 | 1475×2040 | 16600 | |||||||||||
5000 | 3820×3250×3110 | 1475×2040 | ONAF | 19600 | ||||||||||
6300 | 4050×3500×3230 | 1475×2040 | 23300 | |||||||||||
8000 | 4250×3700×3350 | 1475×2040 | 26500 | |||||||||||
9000 | 4450×3900×3550 | 1475×2040 | 28700 | |||||||||||
10000 | 4650×4000×3750 | 1475×2040 | 30900 | |||||||||||
12000 | 4850×4100×3950 | 1475×2040 | 33900 | |||||||||||
表3、常用MCR外形與安裝尺寸(三相獨立)
額定 容量 (kvar) | 占地面積 | 冷卻方式 | 總重(噸) |
15000 | 9000*10000 | ONAF | 3*18 |
18000 | 9000*10000 | 3*22 | |
20000 | 10000*120000 | 3*23 | |
25000 | 10000*120000 | 3*26 | |
30000 | 10000*12000 | 3*30 | |
40000 | 10000*15000 | | 3*36 |
50000 | 10000*15000 | | 3*40 |
63000 | 10000*15000 | | 3*45 |
75000 | 10000*15000 | | 3*50 |
*注 1、 尺寸及重量僅作為設(shè)計參考,根據(jù)不同情況,實際產(chǎn)品尺寸可能會與上述尺寸略有差別。
2、 MCR在現(xiàn)場的安裝以及基礎(chǔ)施工參照油浸變壓器進行設(shè)計。
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