[實用新型]一種鐵心電抗器

無效

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• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN202120722U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 周書亮
• 申請（專利權）人: 特變電工衡陽變壓器有限公司
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本實用新型屬于電抗器技術領域，具體涉及一種鐵心電抗器。

背景技術

電抗器在電力系統(tǒng)中是一種用作限流、穩(wěn)流、無功補償、移向與濾波的電感電器，電抗器根據鐵心的型式大致可分為三類：一種是空心電抗器，這種電抗器只有繞組而無鐵心，實質上就是一個空心的電感線圈；一種是鐵心電抗器，其磁路是一個閉合的鐵心柱，鐵心柱外部套有繞組；還有一種是帶氣隙的鐵心電抗器，其磁路是一個帶氣隙的鐵心柱，鐵心柱外部套有繞組，所述帶氣隙的鐵心柱由若干個鐵心餅和每相鄰兩鐵心餅之間設置的氣隙依次串聯(lián)組成。

空心電抗器由于沒有鐵心，繞組中通過單位電流所產生的磁通較小，所以這種電抗器的電感(電抗)值較小且穩(wěn)定，體積較大，耗用材料較多；鐵心電抗器由于有了高磁導率的鐵心，所以繞組中通過單位電流時產生的磁通較多，即電感值較大，在相同容量的情況下，其體積要比空心電抗器小，鐵心電抗器的電抗可以用下式表示：

X＝ωN²Sμμ₀/l????(1)

式(1)中：X-電抗，ω-角頻率，N-匝數(shù)，S-磁路截面積，μ-鐵心磁導率，μ₀-空氣磁導率，l-平均磁路長。

在給定電抗器的情況下，角頻率ω、匝數(shù)N、磁路截面積S、平均磁路長l以及空氣磁導率μ₀都是常量，而鐵心磁導率μ卻隨鐵心電抗器中通過的電流的改變而變化，導致電抗X也隨電流的改變而變化，因此鐵心電抗器的電感值并不穩(wěn)定；帶氣隙的鐵心電抗器綜合了上述兩種電抗器的優(yōu)點，其具有高磁導率的鐵心，所以電感值較大，體積較小，而且鐵心柱內設置的氣隙使得電抗器的電感值基本上不隨通過電抗器的電流的改變而變化，因此帶氣隙的鐵心電抗器的電感值較大且穩(wěn)定，還可通過調整鐵心餅之間氣隙的高度來改變帶氣隙的鐵心電抗器的電感值，因而帶氣隙的鐵心電抗器的應用范圍較廣。

帶氣隙的鐵心電抗器雖然可得到較大且穩(wěn)定的電感值，但其鐵心柱是由若干個鐵心餅和每相鄰兩鐵心餅之間設置的氣隙依次串聯(lián)組成的，所述鐵心餅和氣隙在磁致伸縮力的作用下，不可避免會產生振動和噪聲，如果這種振動和噪聲不能得到有效地控制，將給帶氣隙的鐵心電抗器的運行帶來極大的安全隱患。

現(xiàn)有技術中，帶氣隙的鐵心電抗器一般采用如圖1所示的固定結構。在圖1中，帶氣隙的鐵心電抗器包括螺母1、上鐵軛2、鐵心柱、多根拉螺桿5、以及下鐵軛6。其中，鐵心柱由若干個鐵心餅3和每相鄰兩鐵心餅之間設置的氣隙4依次串聯(lián)組成，所述鐵心柱的中部設置有中心孔，拉螺桿5設置在鐵心柱的中心孔中。上鐵軛2和下鐵軛6分別設置于鐵心柱的上、下兩端，多根拉螺桿5依次穿過上鐵軛2、鐵心柱的中心孔以及下鐵軛6，將鐵心柱、上鐵軛2和下鐵軛6串聯(lián)成一個整體，所述拉螺桿5位于上鐵軛2和下鐵軛6之間的部分為光軸，而其兩端的部分分別設置有螺紋，兩個螺母1分別套在拉螺桿5的兩端與拉螺桿5兩端的螺紋配合，以將鐵心柱與上鐵軛2和下鐵軛6固定為一體，并通過拉螺桿5對上鐵軛2、下鐵軛6及鐵心柱施加預壓緊力，達到控制鐵心餅3振動幅度的目的，但是這種固定結構存在如下缺陷：

①所述固定結構通過擰緊螺母1所施加的預壓緊力來控制鐵心餅3的振動，而帶氣隙的鐵心電抗器在工作過程中存在磁致伸縮作用，使得在鐵心餅3上產生方向與大小都發(fā)生變化的力，即使在恒定預壓緊力的作用下，鐵心餅3也會由于各向受力不均而產生位移和振動。

②拉螺桿5穿過由若干個鐵心餅3和每相鄰兩鐵心餅之間設置的氣隙4依次串聯(lián)組成的鐵心柱，每個鐵心餅3由于各向受力不均會產生局部振動，而各鐵心餅3的中心孔與拉螺桿5之間軸向并無限位結構，因而其軸向無阻尼，使得每個鐵心餅3與拉螺桿之間的局部震動引發(fā)至所有串聯(lián)的鐵心餅3產生系列振動，從而導致電抗器整體振動與噪聲的擴大。

③拉螺桿5與鐵心餅3之間輻向也沒有緊密地配合，因而其輻向存在間隙，在磁致伸縮作用下，使得每個鐵心餅3產生幅向振動和位移，也會導致電抗器整體振動和噪聲的擴大。

④為了對串聯(lián)的鐵心餅3施加足夠大的預壓緊力，拉螺桿5因長期承受高強度的拉應力而導致過度疲勞，使得帶氣隙的鐵心電抗器在運行一段時間后，其振動與噪聲增大。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供一種可降低鐵心餅的振動與噪聲的鐵心電抗器。