|
晶闸管控制变压器
科技名词定义
中文名称：
晶闸管控制变压器
英文名称：
thyristor controlled transformer，TCT
定义：
由变压器及晶闸管等构成，与系统并联并从系统吸收无功功率的静止无功补偿装置。通过对安装在变压器二次侧晶闸管导通角的控制，使其等效电抗可以连续变化。
应用学科：
电力（一级学科）；变电（二级学科）
J一ngzhoguonkongZh}b一onyaq-晶闸管控制变压器(thyristor。ontrolledtrans-former，TCT)用反向并联晶闸管阀与高阻抗变压器二次绕组串联，并通过晶闸管阀对触发角的相位控制来调节无功功率的静止无功补偿装1。其主要优点是:①可直接接人高压系统，省去另外配置变压器，使配电装里简化;②将配电电压经高阻抗变压器降压，从而可用低压大电流并联方式的晶闸管阀代替技术上较复杂的高压串联方式的晶闸管阀，有时还可带来结构设计上的便利;③控制灵活，也有分相调节功能。其主要缺点是:①损耗比较大;②滤波器必须接在高阻抗变压器的一次侧，在电力系统中TCT的滤波器往往还要吸收系统的谐波分量而可能引起过载;③无功出力和电压平方成正比。结构原理TCT主要由高阻抗变压器、晶闸管阀和控制器组成，其结构如图所示。高阻抗变压器的漏抗通常设计在50%一100肠之间.具体数值由整机的优化U要求确定。高阻抗变压，器的大量漏磁通将在变压器的铁磁件和油箱中引起大量涡流损耗和磁带损耗，从而引起严重发热和油质老TCT结构示意图1一高阻抗变压器.2一晶闸管阀.3一控制器化。制造厂家采取磁屏蔽和拉直横向磁通等措施予以改善。TCT的工作原理与TCR相似。(见晶闸管控制并联电杭器)用途TCT配以固定连接的电容器或滤波器，组成连续可调感性或容性无功功率的静止补偿装t，主要用于冲击负荷工业用户。(见静止无功补偿装1)发展概况自1976年起，日本以及德国的一些电气制造公司为钢铁企业提供TCT型静止补偿装里.单台容量为1一20Mvar，晶闸管阀的额定电压大约在lkV左右。1979年在加拿大735kV输电系统的劳伦第德变电所投人了当时世界上应用于电力系统的******的一套TCT，其可调部分的容量为450Mvar。目前TCR型静止无功补偿装置逐渐取代了TCT型。
变压器的晶闸管调压方法的设计
1浦博电气采用串联变压器副边，利用其多绕组的不同组合，灵活升高、降低负载电压，并结合单片机检测实时电压以控制晶闸管，达到定时精确调压、随时稳压的目的
浦博电气提出了晶闸管组合变压器副边绕组改变高压钠灯两端电压，在单片机控制下精确降压并稳压。浦博电气采用串联变压器副边，利用其多绕组的不同组合，灵活升高、降低负载电压，并结合单片机检测实时电压以控制晶闸管，达到定时精确调压、随时稳压的目的。此方法非常适合我国道路照明的实情及节能需要。
1 调压原理
1. 1 变压器调压
在高压钠灯主线路中串入变压器副边，该副边有多个匝数不同的绕组，各绕组的空载电势分别为E 1，E2，E 3 等。通过开关K1 ~ K12的开断将各绕组组合，可得到不同的E ab，从而改变Eb c。如K2,K3，K5，K8，K9，K12闭和时，E ab = E2 + E3 - E1。因此只需选择合理的控制方案，就可精确得到预定电压。同时，由于本方案调控范围大，精度高，故在需稳压时也可通过K1 ~ K12的开断来调控负载电压。
高压、稳压原理
方案改进
另外，晶闸管具有动作迅速、无电弧等特点被广泛作为开关应用于工业生产中。浦博电气所提方案中可将其代替的K1 ~ K12，利用其触发角的可控性,灵活选择开断时间。
1. 2 控制电路设计
本文中控制电路需要实现电压采样比较，晶闸管触发信号的产生，实时时钟、实时电压显示及人机对话等功能。单片机具有运行速度快，工作电压低，功耗低，输入输出直接驱动能力大，价格低，体积小等特点，因此得到广泛应用。89C51片内的4 K 程序存储器是FLASH 工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，而且对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密。另外，其售价比8031还低，市场供应也很充足。因此本文采用89C51作为控制芯片，完成变压器调压控制。
1. 3 主电路改进
1. 1中当调压范围扩大时副边绕组数目增加，晶闸管的数目也随之增加，不仅加大了控制难度，还增大了电路规模。若将原方案按图2 改进，显然，变压器二次绕组容量大约提高了一倍，但每相接通的晶闸管开关数目比图1减少，这有利于晶闸管开关工作可靠性提高。
2 副边电势的确定
变压器副边绕组个数、匝数等应根据具体情况而定。一般情况下，三个典型数值是必需的，即E 1 =1 V，E2 = 3 V，E3 = 9 V。通过晶闸管的组合可组成±1 V~ ± 13 V 精度为± 1 V共25档补偿电压。若再增加一个20 V 绕组，则可将调压范围扩大。因此在理论上，本文方案可将调压范围扩大至无穷。
3 实例分析
把本文所提方案应用于浦博电气浦博园区道路照明系统。取A相为实验相，其他两相为参照相。各相所接高压钠灯220 V，250 W 共25 盏，均配有电容器。
节能模式及其工作电压时
节能模式及其工作电压时
采用2. 5 kVA，220 V 单相变压器，副边有四组电压: 1 V，3 V，9 V，20 V。依据时间及具体交通状况，按时间分为四个模式: 启动、正常、高峰及节能模式。对应各模式的调压稳压范围。2010年4月1日- 4月3日测量参数表明，采用本文所提方案后可明显降低能耗，同时由于电网电压波动使未采取措施的路灯耗能浮动较大。
4月1日-4月3日耗电量
4 小结
本文所提调压稳压方法具有精度高、调节范围宽、可频繁动作且不易产生电弧等优点。不仅可以用于道路照明，还可用于其他采用高压钠灯且有调压空间的场合。但是，LED 照明不在本文讨论范围。
|
购物车中有 0 件商品 总价0.00元 
详细信息
