[實用新型]用于低壓靜止無功補償設備的低壓相控半芯電抗器

有效

• 申請號: 201320712661.8
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN203536178U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張克玉;趙慶良;趙慶春;張強;陳貞超
• 申請（專利權）人: 濟南銀河電氣有限公司
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245;H01F27/30;H02J3/18
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 馬祥明

技術領域

本實用新型屬于電抗器，特別是適用于低壓靜止無功補償設備的相控電抗器。

背景技術

通常低壓動態無功補償主要采用晶閘管開關來快速投切電容器（簡稱TSC），其響應速度最快能到40mS以內。但由于其屬于階躍性投切，其補償精度不高，為了避免合閘涌流和操作過電壓對可控硅開關和電容器的沖擊，需要在每組電容器投切之前經過過零過度過程檢測，對控制檢測過程要求高，在一些現場諧波水平較高的系統，往往出現可控硅開關或電容器批量損壞的情況。近幾年，低壓的靜止無功補償裝置開始得到應用，其控制核心是相控鐵芯電抗器（晶閘管控制線性電抗器簡稱TCR），取到了較好的動態無功補償效果。鐵芯電抗器磁場通過鐵芯與氣隙構成回路，其電感值是否呈線性取決于鐵芯的磁場工作狀態。當鐵芯出現磁飽和，則氣隙內磁場將出現非線性的變化，造成電感非線性，而影響到了可控硅的線性控制，為了防止這種情況，一般的相控鐵芯電抗器的鐵芯以及體積做的比較大，成本很高。另外，還存在鐵芯的磁滯伸縮引起的噪音問題，以及重量重、組裝復雜、不能直接戶外使用等問題。而相控空心電抗器由于體積過大，對外漏磁嚴重的問題，損耗過大，無法直接安裝在低壓柜體內，不適于低壓的動態補償裝置。

實用新型內容

為了解決現有的相控鐵芯電抗器控制線性差、成本高、重量重、噪音大的問題以及相控空心電抗器體積過大、對外漏磁嚴重的的不足,本實用新型的目的是提供一種用于低壓靜止無功補償設備的低壓相控半芯電抗器，該用于低壓靜止無功補償設備的低壓相控半芯電抗器結合空心電抗器與鐵芯電抗器的優點，既可以做到體積小又可以使得電感在較大范圍內呈線性關系、可以安裝在低壓柜體內或者直接用于戶外。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于低壓靜止無功補償設備的低壓相控半芯電抗器，其特征是：相控電抗器采用半芯式結構，由線圈和含在線圈內的一段鐵芯組成，安裝在內絕緣筒和外絕緣筒之間的環形鐵心由輻射疊片組成，鐵心上下端灌注有絕緣填充物，內絕緣筒兩端楔入端部壓塊，鐵心外設有包封式結構的電抗器繞組，采用絕緣端部壓塊實現繞組與鐵心的固定綁扎以及與絕緣子的機械連接，包封內的線圈經絕緣包繞填充形成整體，包封端部與鐵芯的上、下端部由絕緣填充物填充成斜坡狀，包封間有散熱氣道，各線圈引線連接在位于上下端部壓塊一側的接線端子上。

所述的位于下端的端部壓塊通過絕緣支撐件、絕緣子固定在地腳上。

電抗器繞組采用包封式結構，采用絕緣壓塊實現繞組與鐵心的固定綁扎以及與絕緣子的機械連接。包封內的線圈經絕緣包繞填充形成整體，以對抗外部的大氣環境。包封端部與鐵芯的上端部由絕緣填充物填充成斜坡狀，防止雨水、污物堆積。為了滿足散熱，包封間有散熱氣道，使得包封與包封相分割。內部鐵心采用環形鐵心，輻射疊片，并澆注于內外兩個絕緣筒之間，使鐵心完全被密封。鐵心的外景端部采用圓弧或折線形狀，避免端部出現尖角，防止鐵心出現局部磁飽和現象。鐵心內側絕緣筒楔入端部壓塊，從而保證了鐵心在運行或故障時不移位。半芯式電抗器的繞組與鐵心都是在環氧絕緣物及絕緣填充物密封包裹起來，繞組與鐵心與外界環境完全隔離。鐵心僅相當于空心電抗器的一個包封。產品近在進出線端子與端部壓塊間有機械連接，其余部分經固化后形成整體，因此，半芯電抗器的機械特性十分優異。

半芯相控電抗器可看作介于空心電抗器與鐵芯電抗器之間的電抗器，其性能也同樣在兩者之間。相對于空氣來說，鐵芯的相對磁導率為空氣的幾十倍以上，半芯式電抗器的電感仍然呈線性。由于鐵芯僅對部分磁路短路，鐵心內的磁控較低，不易出現磁飽和，所以，半芯式電抗器的線性度要由于鐵心電抗器。半芯式相控電抗器與空心、鐵心電抗器的線性度、損耗、噪音、漏磁、體積、重量、占地、成本、安裝方式、使用環境的對比，見下表。