高压静态无功补偿（SVC）用阀组件关键技术研究

论文摘要

住工业用电系统中,大部分负载会产生无功功率,不仅影响设备的运行,同时造成电网污染,严重的影响电能质量。本文在介绍各种无功补偿方式的基础上,以轧钢机、电弧炉、电气化铁路及工频感应炉等随时可产生大量的高次谐波、电压闪变和三相不平衡的工业负载为对象,研究了高压静态无功补偿装置用阀组件的关键技术,包括串联阀组的参数的设计,低压脉冲形成板（VBE）和高压末级触发板（TE）的电路设计以及它们之间的光纤通讯通道的设计。设计的高压晶闸管串联阀组,适用于变压器二次侧电压等级为10kV的电力用户。低压脉冲形成电路板采用高性能晶闸管三相移相触发器集成电路（TC787）作为脉冲形成电路的核心,将同步电压信号与功率因数控制器所发出的移相电压信号作比较,形成六路脉冲触发信号,用来控制高压晶闸管的工作状态。该部分不仅适用于高压晶闸管串联阀组调节电感的动态无功补偿TCR系统,同时也可用于投切电容器动态无功补偿的TSC系统。高压触发末级板采用电流耦合与电压耦合结合的取能方式,并配有BOD保护系统,提高装置的可靠性。光纤通讯通道采用光收发机HFBR-1412和HFBR-2412,实现了系统的高低压隔离。论文对低压脉冲形成电路和高压末级放大电路进行了模拟实验,实验结果表明,所设计的电路满足高压静态无功补偿装置用阀组件的需求,达到预期的目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 无功补偿技术的特点及作用
• 1.2.1 无功功率对电网的影晌
• 1.2.2 无功补偿技术的作用
• 1.3 无功补偿技术的发展概述
• 1.3.1 无功补偿装置的发展历史
• 1.3.2 国内无功补偿装置的发展现状及技术难点
• 1.3.3 无功补偿装置的发展趋势
• 1.4 课题的来源及意义
• 1.5 论文的主要内容
• 第二章 静止无功补偿装置（SVC）的结构及工作原理分析
• 2.1 无功补偿技术
• 2.1.1 无功功率产生的原因
• 2.1.2 各种无功补偿方式对系统的影响
• 2.2 静止无功补偿方式的选择和比较
• 2.2.1 TCR型静止无功补偿装置
• 2.2.2 TSC型静止无功补偿装置
• 2.2.3 混合型静止无功补偿装置
• 2.3 总体结构设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 静止无功补偿装置阀组参数与保护回路设计
• 3.1 静止无功补偿装置阀组参数计算
• 3.1.1 高压阀组串联方式
• 3.1.2 阀组参数计算
• 3.2 高压晶闸管阀组设计
• 3.2.1 高压晶闸管阀串联数的计算
• 3.2.2 高压晶闸管串联的稳态和瞬态均压电路设计及参数计算
• 3.2.3 高压晶闸管串联数量的验证
• 3.3 本章小结
• 第四章 晶闸管阀组触发电路部分设计及电路的初步验证
• 4.1 用于晶闸管阀组触发的典型电路介绍
• 4.1.1 脉冲变压器输出式末级触发
• 4.1.2 光耦输出式末级触发
• 4.1.3 光纤传送式末级触发
• 4.2 晶闸管触发部分整体设计
• 4.2.1 触发方式的选择
• 4.2.2 触发电路的原理
• 4.2.3 触发电路的组成
• 4.3 低压VBE板设计
• 4.3.1 电源模块电路
• 4.3.2 核心集成电路TC787
• 4.3.3 脉冲形成电路
• 4.3.4 同步电压信号检测电路
• 4.4 高压末级TE板设计
• 4.4.1 高压TE板的取能电路
• 4.4.2 触发脉冲的放大电路
• 4.4.3 BOD保护电路
• 4.5 高低压之间光纤通讯部分
• 4.5.1 光纤通讯通道组成
• 4.5.2 光收发机的原理
• 4.5.3 光纤通讯通道电路
• 4.6 论文部分电路实验及检验
• 4.6.1 检测与实验方法
• 4.6.2 脉冲形成电路实验结果
• 4.6.3 触发脉冲的放大电路实验结果
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 应继续研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文与著作
• 详细摘要