TCR课程设计.ppt

设计任务书4 晶闸管可控电抗器（TCR）电路的设计 * * 设计任务 设计一个TCR型式的三相低压动态无功补偿系统主电路，实现冲击性负荷的无功功率的跟随性补偿。 设计条件与指标 1、三相交流低压系统，额定电380V/220V； 2、TCR额定输出功率500kvar； 3、三相电源电压对称，三相负荷平衡且对称 * * 设计方案 方案一 （TCR为Y型接法） * * 方案二 （TCR为三角形接法） 三相电源 三相对称负载 TCR 方案比较（与Y型接法相比，三角形接法的优缺点） 优点： 1、谐波少。由于三相对称负载相电流中3的整数倍次谐波的相位和大小都相同，所以他们只在三角形回路内流动，而不出现在线电流中。因此，三角形连接电路线电流中谐波含量少于三相三线星形电路。 2、控制方便。三角形接法中，TCR每一相所承受的电压为线电压，故可以按照单相控制的方法来分析控制。 缺点： 晶 闸管承受的电压高 * * 通过比较，选取方案二 参数计算 根据需要补偿的无功功率计算出TCR电路电抗 * * 额定相电压 TCR额定输出功率 由 得 * * 根据每项负载的无功功率、阻抗角和电阻电抗的关系计算出负载电阻和电容。 令负载阻抗角为45度，即 所以 由 得 又因为 通过比较，选取方案二 仿真结果为： 负载损耗无功和 TCR补偿无功相等 补偿后电压和电流的相位基本保持同步 由于方案二补偿无功不能随着负载无功损耗的变化而变化，故对方案二改进如下： * * * * 控制角计算模块说明 先将一相的负载电流和负载电压通过电流和电压互感器读入。再将读入的vd和id与零进行比较将他们的波形变为方波。然后，将得到的两个方波进行比较便会得到一个脉冲波，这个脉冲波形的脉宽就反映了vd和id之间的角度（阻抗角）。通过乘除法模块就可以计算出一相的无功功率。由于负载为三相对称的，故总无功功率为一相的三倍。通过dll模块，运用程序查表得到该 无功所对应的α角（单位为角度）。 * * 触发脉冲产生模块说明 通过α控制器产生触发脉冲 α控制器： 有三个输入，同步信号、α值、门控信号。同步信号由低到高的转变（0到1），提供了同步，并且与α角等于零的时刻相一致。会产生触发脉冲，并传到晶闸管。α角的数值 会即时更新。 仿真结果 控制角计算模块 计算出的α角 负载无功为500Var时 α=60 产生的触发脉冲 同步信号与触发脉 冲的对应关系 负载损耗无功500kvar TCR补偿无功500kvar 补偿后电压和电流的相位基本保持同步 当负载无功损耗改变时，仿真结果： 控制角计算模块 计算出的α角 负载损耗无功和 TCR补偿无功相等 *