可控电抗器的原理与应用
摘要：文章介绍了可控电抗器的工作原理、设计要点和由可控电抗器组成的静止补偿装置，简要介绍了可控电抗器的主要应用方向。
关键词：可控电抗器；磁阀；静止补偿
随着用户对电网无功电源要求的与日俱增，迫切需要新型的补偿设备与无功电源的需求相适应。可控电抗器的应用，对提高无功补偿的质量，保持有功和无功功率的相对平衡，实现电网降损节能有着重要的意义。
一、可控电抗器的工作原理
可控电抗器的结构及电路图如图1所示。电抗器的铁心分裂为对称的两半，每一半铁心具有一长度为Lt的小截面段。四个匝数为N/2的绕组分别对称的绕在两个半铁心柱上。每一半铁心柱上的上下两绕组各有一抽头比为δ＝N2/N的抽头，它们之间接有晶闸管KP1、KP2。不同铁心的上下两个绕组交叉连接后，并联到电网，续流二极管则横跨在交叉端点上。
若KP1、KP2不导通，根据绕组结构的对称性可知，此时电抗器与空载变压器没有差别。当电源处于正半周时，晶闸管KP1承受正向电压，KP2承受反向电压。若KP1被触发导通，电源经电压比为δ的绕组自耦变压后由匝数为N2的绕组向电路提供直流控制电压和电流。同理，若KP2在电源负半周时触发导通，也将产生直流控制电压和电流，而且控制电流的方向与KP1导通时一致。在电源的一个工频周期内，可控硅KP1、KP2的轮流导通起了全波整流的作用。改变KP1、KP2的触发角便可改变控制电流的大小，从而改变电抗器铁心的饱和度，平滑连续的调节电抗器的容量。
可控电抗器铁心磁路由面积较大的部分和面积较小部分串联而成。由于在可控电抗器的整个容量调节范围内，大面积段铁心的工作状态始终处于磁路未饱和的线性区，其磁阻相对小面Lt段很小，故予忽略，可见，可控电抗器的磁路是'阀式“结构。当小截面铁心完全饱和时，相当于磁阀门全部关闭，磁阻最大，此时整个磁路犹如面积为S，长度为Lt的空气隙。而当小截面铁心段处于未饱和线性区时，磁阻非常小，磁力线几乎完全从中通过，磁阀门完全打开。
可控电抗器与传统饱和式电抗器虽然都源于磁饱和的原理，但由于其设计理念不同，结构方式不同，二者的工作性能有着明显的差别。
可控电抗器克服了饱和式可控...
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