晶闸管核反应堆控制缩写为TCR是在电力系统中使用的设备,其为轻度加载的系统提供快速无功功率和电压限制特性。它主要处理控制瞬态稳定性和系统振荡减少时的临时过压条件和电压塌陷条件。
TCR通常具有两种逆晶闸管,其与并联配置相连,以及与它们串联的电抗。
介绍
与电子领域相关的晶闸管控制反应堆在这些发展的几年里在电力系统的利用上显示出了重大的增长。TCR具有完整的电力电子结构,非正弦量在系统内流动,就可能产生谐振。
当那时考虑AC系统时,电路内的磁场是由于无功功率产生的。在这种系统中,每个单独的组件要么产生或消耗功率,即,从生成,分布到传输和负载。
电路的电抗是交流电路支路阻抗的一个组成部分,它与电阻一起构成了该支路的无功功率。电抗的性质可以是感性的,也可以是电容性的。通常,负载是感性的,因此需要滞后的无功功率。
晶闸管开关电抗器(TSR)与TCR类似但与TCR不同,TSR具有代替电感反应器的电容器。
识别模块
我们已经讨论过一个典型的TCR是由一个电感电抗器串联连接两个平行的双向(反向)晶闸管组成,如下图所示:
TCR的基本操作是通过在配置中的两个晶闸管的触发角度控制来控制无功功率。因此,这里控制元件是晶闸管,而受控元件是反应器。这里,两个逆晶闸管可选地用于供应频率的两半。
在操作过程中,提供给晶闸管阀的输入被延迟,考虑到每个供电半输入周期应用电压的相同峰值的参考。
如下所示:
这里,反应器两端的电压会引入电流90°。因此,当提供90°的触发角时,这将导致反应器上的最大电流。此外,当提供180°的烧制角时,这将导致零反应器电流。
点火角的范围(用α表示)保持在90°到180°之间,因为这个范围有助于电流从零变化到参考施加电压峰值的最高值。
可控硅控制反应器的系统建模
任何电子电路的系统建模都是作为一个基于微处理器的系统的模型的实现。一种具有系统建模的可控硅控制电抗器模型具有包含微处理器的电感组开关。
系统的主要组成部分有:
- 供应源
- 过零检测器
- 单片机
- 显示
- 电感器的银行
- 可控硅
下图表示通过使用晶闸管控制的反应器来提高功率因数的系统的框图:
该系统的单片机和其他外围设备由直流电源励磁。最初,一个交流电源电压给一个桥式整流器,改变应用的交流输入为脉动直流。这个直流信号馈送给比较器单元,比较器单元产生数字电压信号。为了确定功率因数,将数字形式的电压和电流提供给单片机。
因此,交流电流信号也变成了类似于电压信号的数字信号。一旦完成,通过过零检测器将电流和电压信号的数字形式馈送到微控制器单元。当信号到达单片机时,它检查电流和电压的过零之间存在的时间差。这个差值对应于功率因数存在的范围。
单片机与LCD显示单元连接,使差值输出显示在屏幕上。在微控制器和两个反向晶闸管之间,存在一个光隔离器,在两个器件之间提供电气隔离。因此,根据差值,微控制器提供一个信号给光隔离器,利用光能打开双向可控硅。
这里应注意,暗单元用于封闭隔离器组件,其中源极和传感器彼此前面。必要的电感器与负载平行连接,以这种方式可以简化功率因数。
稳定性和谐波
由于负载需求的增加或系统状态的变化,出现了不可控的电压增加或降低,导致系统不稳定。这种不稳定主要是因为电力系统不能提供所需的无功功率。
为了补偿这一点,连同TCR,一个静态无功补偿器也被使用。然而,在某些情况下,补偿器的存在会导致电力系统不稳定。此外,谐波成分的存在可能导致谐振系统内导致高失真。
因此,为了克服不良谐波的发生,必须仔细地操作电路。当对电力系统进行稳定性分析时,就可以知道谐振时不稳定情况的发生。
这里需要注意的是,通过适当的分析,可以确定工作点和参数值,这也包括确定由于非线性荷载的失稳。
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