正交磁化可控电抗器的设计与特性分析

朱宝森， 关毅， 陈庆国， 池明赫， 魏新劳

(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080)

0 引言

随着电力工业的发展，可控电抗器广泛应用于电网无功补偿、限制过电压以及改善电能质量等方面。目前，传统机械式可控电抗器无法实现连续平滑可调;晶闸管控制可控电抗器控制灵活，但因其不可避免的谐波问题使其在高压电网中应用受到限制;磁阀式可控电抗器控制灵活、成本低［1］，广泛应用于大容量无功补偿，但因饱和电抗器设计工作在极限饱和区，故负载能力差，不利于过电压的限制。因此高压大容量、电感值连续可调、谐波含量低是可控电抗器的发展趋势。正交磁化可控电抗器是一种起步较晚的直流磁控式电抗器，它是由参数变压器发展而来。1965年美国Wanlass公司申请专利，提出由参数器件组成的可变电感器及其组成的稳压器［2］。1967年该公司首次公开介绍参数变压器这一概念，其磁路由一对C型铁心正交对接;1968年又在Wescon发表论文，全面叙述了参数变压器的工作原理［3］。1972年，加拿大W.Z.Fam 等人在文献［4］中用数学方法论证了参数变压器运行特性。1974年，Z.H.Meiksi对参数变压器的电气性能进行研究，它具有抗干扰、稳压、过载保护、不会过压、线性度好等许多优良特性。此后出现多种形式的参数变压器，其中包括不同磁路结构和绕组安排形式。Z.H.Meiksin在文献［5］中对正交和平行磁通进行分析对比发现:正交磁通电抗器具有良好的线性特性，平行磁通电抗器具有较大的调节范围。……