晶闸管投切电容（TSC）式消弧线圈控制装置应用研究

【摘要】：当电力系统发展到一定规模以后,电网对地电容电流增大,接地故 障明显增多,接地电弧大多不能自熄,往往造成事故的进一步扩大。消 弧线圈接地系统在发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流能有效补 偿电网的对地电容电流,减小故障点残流,也使得故障相接地电弧的两 端的恢复电压速度降低,熄灭电弧。消弧线圈的正确调谐能有效地减少 产生间隙性电弧接地过电压、单相接地故障发展为相间或是多相接地故 障的可能,提高了电网运行的安全性和供电可靠性。 基于可控硅投切电容补偿的概念,本文提出一种新型的消弧线圈及 其补偿装置。与以前的预调谐方式相比速度更快,可调节范围更宽,而 且属于线性调节,可靠性高,没有谐波污染,进一步提高了供电质量和 可靠性。 在本文中,我们首先对中性点经消弧线圈接地的电网进行了比较详 细的分析,进而根据 TSC 式消弧线圈的等效电路,给出了等效电路图 及其相量图,并对其运行原理进行了分析。 其次,根据与合作企业签订的合同要求,对 TSC 式消弧线圈的样机 进行了设计,包括主电抗和漏电抗的计算,电容器组的选择计算,晶闸 管及其附属装置的选择。最后,用 PSCAD 对设计的模型进行了仿真计 算。 再次,确定了 TSC 式消弧线圈的控制策略。根据规程确定了消弧线 圈的整定原则,之后对于实现过程中的一些关键问题进行了讨论并确定 控制方法,包括电容电流的计算方法和故障的判据等等。进而得出了控 制装置的硬件框图和软件流程。 最后,对 TSC 式消弧线圈的控制装置进行了设计,包括硬件设计和 软件编程。本论文中,按照功能和结构分块,对控制装置的电路设计以 及应的程序编写进行了说明,对其中的一些关键的环节进行了详述,并 给出了其中部分电路的实验波形。最后,针对设计完成的装置进行了应 - I - WP=4 用性介绍。

【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TM475