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變電站的無功裝備水平，一方面決定了用戶的用電質量，另一方面決定了輸電系統的安全穩定與經濟運行，是電網電壓無功管理中至關重要的環節。高品質變電站電壓無功控制，對提高電網的電壓穩定能力，改善供電質量，減少無功流動，降低線路損耗具有重要意義。

　　動態無功補償設備

　　應用背景

　　一是變電站電容器組的投切方式大多為手動投切。如果根據“任何時刻不過補”的原則手動投入電容器，會導致大量的電容器在變電站里被閑置，使設備利用率降

　　低。為避免上述情況，有的變電站根據負荷的需要改動電容器組內投入電容器的數量。但這樣又改變了串聯電抗器與電容器的比例，存在諧振的危險，技術上也存在

　　隱患。

　　二是即使安裝了電壓無功調整裝置的變電站，頻繁投切也會帶來相當嚴重的隱患。由于投切機構為接觸器或斷路器，無法適應不斷變化的無功負荷的需要，因此頻繁投切很容易對電網造成沖擊，致使電容器接觸器與斷路器損壞。

　　為確保任何時刻變電站的無功控制都處于最佳狀態，變電站需要一種具有動態、連續調節能力的無功調節手段，磁控電抗器(MCR)因此得到應用。

　　MCR技術原理

　　MCR源自磁放大器以及傳統飽和電抗器。但是這兩種產品響應速度慢、損耗大、噪音大、諧波大，長期以來沒有得到廣泛應用。“磁閥”概念的提出，大大改善了飽和電抗器在損耗、噪音以及諧波等方面的性能，為飽和電抗器性能上的突破奠定了基礎;而控制技術與電力電子在飽和電抗器中的創新應用，更是從根本上改變了傳統飽和電抗器響應速度慢和控制難度高的缺點。一種高度可靠、更低損耗、更低諧波、更小占地面積、更易維護且基本免維護的高低壓動態無功補償裝置MCR，為廣大用戶提高功率因數、改善電能質量、提高自動運行水平，提供了全新的選擇。

　　MCR由一個四柱鐵芯和繞組組成，中間兩個鐵芯柱為工作鐵芯。由于可控硅接于控制繞組上，其電壓很低，約為系統額定電壓的1%左右，從而大大提高了運行可靠性。當工作繞組兩端接上交流電壓時，控制繞組就會感應出相應的電壓。以控制繞組的匝數為工作繞組的1%計，可控硅T1和T2上的電壓僅為工作電壓的1%，通過控制T1、T2的觸發角即可控制直流激磁。觸發角越小，鐵芯飽和度越高，電抗器的感抗越小。因此，只要控制T1和T2的觸發角大小，就可以平滑地調節MCR的容量。此外，MCR具有自耦勵磁功能，省去了單獨的直流控制源。MCR的另一特點，是小截面鐵芯處于極限飽和狀態，而其他鐵芯則處于不飽和狀態，這就降低了有功損耗，降低了諧波含量，噪聲也變得較小。

　　MCR應用實例

　　將MCR技術用于變電站的無功補償系統，將使變電站的無功裝備水平產生質的飛躍，大幅提高變電站無功補償精度和快速調節能力。MCR技術在實現高功率因數的同時，使變電站的無功調節從手動、分級、有觸點的調節方式升級為自動、連續、無觸點的調節方式，避免了電容器投切動作，有效改善了電壓質量，大幅降低了有載調壓開關的動作次數，使現有電容器得到了最大限度利用，延長了設備壽命，進而提高電網的安全運行水平。

　　臨朐縣供電公司楊善變電站安裝MCR之前，電容器組容量為1500千乏，但為了避免過補，平時只投入900千乏的容量，電容器容量利用率僅為60%，平均功率因數僅為0.92~0.93。而且由于是通過拆除一些電容器組的熔斷器的方式實現手動調節，電抗器與電容器的配比發生了變化，存在諧振隱患。安裝了600千乏的MCR后，功率因數達到0.97~1.0，電容器容量利用率100%，全部調節自動進行，徹底避免過補，減少了600千乏的無功容量傳輸，降低了線損。電壓質量提高，電網的動態無功儲備增加，電網安全運行水平提高。

　　在將MCR安裝到變電站時(如圖)，變電站原有的電容器組不需作任何改造，MCR與電容器組共用斷路器。

　　改造35千伏楊善變電站無功補償時，安裝了PDWG-MCR-600型無功補償裝置，功率因數由0.93提高到0.98，10千伏母線電壓合格率由97.94%提高到98.01%。隨著功率因數的提高，無功電流逐漸減小，變壓器銅耗因此降低，同時線路損耗也隨之降低。降損電量包括變壓器銅耗降損電量和高壓側線路降損電量。

　　通過補償前后的運行數據對比(見表)，在楊善站現有負荷狀況基礎上，安裝該裝置每年直接收益達到14334元。

　　通過給楊善變電站安裝MCR型無功補償裝置，驗證了該裝置具有運行可靠、安裝與維護便利、具有動態連續控制無功的優勢，在變電站補償、線路補償、低壓配變補償等方面均取得了理想效果。MCR型無功補償裝置的使用，可以大幅降低有載調壓開關、電容器投切開關動作次數，避免了電容器組頻繁的投切動作，提高了電網的運行可靠性。