微机控制的晶闸管开关型低压配电网基波无功分相补偿

 

3　实验结果及其分析

　　实验电路如图4(a)所示。电容器为自愈式低压并联电容器BZMJ0.4-5-1(C＝99.5μF，tgδ＝
0.0012),电源电压为220V，频率50Hz，晶闸管的控制角为90，电源电压和晶闸管触发脉冲用数字式双踪示波器观测的波形如图5所示。当电容器支路分别串联电抗率k＝0、k＝6%和k＝13%的空芯电抗器时，用数字式双踪示波器观测电源电压u和电容器电流i经变送器变换后的交流信号，同时对u和i进行同步采样。u和i的波形图见图6。主要谐波(相对值)和总谐波畸变率见表1和表2。

图5　晶闸管触发信号和同步信号波形图
Fig.5　The waveform of trigger signal and synchronous signal

图6电压U和电流i波形图
Fig.6 The waveform of voltage and current

表1　电网电压主要谐波电压值(相对值)
Tab.1　The dominant harmonic voltage in
power network(relative value)

，为电压总谐波畸变率。
　　实验结果分析：
　　(1) 由于晶闸管在开通前电容器已通过大功率二极管预充电到电源电压的正峰值，只要当晶闸管控制角在90时电容器即投入，冲击电流很小，对母线电压不会产生扰动,这于延长电容器寿命有利。表2　电流主要谐波值(相对值)
Tab.2　The dominant harmonic current
in current (relative value)

 

　注： ，为电流总谐波畸变率。(2) 当谐波电流注入系统后，谐波电流通过电网阻抗产生谐波电压，使电源电压发生畸变。当电容器支路串联电抗率k＝0时，电流波形严重畸变，总谐波畸变率较大；当串联电抗器后，除了能避免电容器支路与系统产生的并联谐振(k＝6%时，能将5次以上的谐波脱谐；k＝13%时，能将3次以上的谐波脱谐)外，由于电抗器的感抗随频率的升高而增大，从而具有抑制谐波电流的作用，使电容器支路的高次谐波电流减小，波形明显改善，总畸变率下降。

4　结论

　电力电容器作为补偿元件，晶闸管作为执行元件，用工业PC机进行控制，可实现低压配电网的动态分相补偿，从根本上保证了补偿的快速性、准确性和合理性。另外，动态补偿能限制电容器的合闸涌流，提高供电质量，确保配电网的安全、经济运行。

作者简介：陈允平　男，教授，博士生导师，国务院学位委员会学科评议组成员，从事电力系统及电力电子学等方面的研究。
　　　　　刘会金　男，副教授，1975年毕业于武汉水利电力学院,一直从事微机检测技术及无功补偿等方面的科研和教学工作。
　　　　　彭 辉　男，在读硕士生，研究方向为电力系统及其自动化。
　　　　　付立军　男，在读博士生，从事电力系统仿真等方面的研究。
　　　　　陈琼琼　女，在读硕士生，研究方向为电力系统及其自动化。

STRONG>作者单位：陈允平　刘会金　彭辉　付立军　陈琼琼(武汉水利电力大学电气工程学院，武汉，430072)

参考文献
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