[發(fā)明專利]一種基于正交磁化原理的可調(diào)電抗器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510018862.1
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104505237A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林克曼;李念;萬秋蘭;林明耀
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01F29/00
• 分類號: H01F29/00;H01F27/28;H02J3/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種基于正交磁化原理的可調(diào)電抗器，具體涉及一種電網(wǎng)無功補(bǔ)償連續(xù)可調(diào)電抗器。

背景技術(shù)

在高壓和超高壓電網(wǎng)中，無功補(bǔ)償?shù)哪康氖侵坞娋W(wǎng)樞紐點(diǎn)電壓，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，增大線路輸電能力并減小線損，抑制電網(wǎng)的功率振蕩及工頻過電壓，調(diào)壓以及優(yōu)化無功潮流等。無功平衡是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，對于超高壓長距離輸電網(wǎng)尤其如此。研究證明，可調(diào)電抗器的容量不僅可以隨傳輸功率的大小而變化，平滑的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功功率，實(shí)現(xiàn)柔性輸電，還可以抑制工頻和操作過電壓，降低線路損耗，從而可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，因此可調(diào)電抗器對于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行性能有顯著作用。

常見的可調(diào)電抗器有調(diào)匝式可調(diào)電抗器、調(diào)氣隙尺寸式可調(diào)電抗器、可控硅控制電抗器和飽和電抗器。而應(yīng)用最為廣泛的可調(diào)電抗器有兩類：可控硅控制電抗器中的晶閘管控制電抗器、飽和電抗器中的磁閥式電抗器。晶閘管控制電抗器近年來由于功率電子的快速發(fā)展而得到廣泛應(yīng)用，晶閘管控制電抗器雖然反應(yīng)速度快，技術(shù)較成熟，但是造價高、維護(hù)困難、諧波污染較嚴(yán)重，大規(guī)模的應(yīng)用仍受到諸多限制；磁閥式可調(diào)電抗器由外部鐵心柱、分裂鐵心柱、繞組、可控硅及觸發(fā)裝置組成，每相有四個繞組，繞于雙鐵心柱上，每個鐵心柱的兩線圈分別與同相的另一鐵心柱的線圈交叉連接，每柱鐵心有一段小截面段，起到磁閥的作用，磁閥處可以設(shè)計的接近極限飽和，因此電抗器線性度較好，電抗器諧波很小，在不采取其它任何措施的情況下，三相對稱三角形連接的磁閥式可調(diào)電抗器可完全滿足電網(wǎng)對諧波要求。磁閥式可調(diào)電抗器直流控制電源由交流工作繞組自耦變壓后由可控硅整流獲得，交直流繞組存在電氣連接，因此接線較復(fù)雜。同時由于磁閥式可調(diào)電抗器額定工作狀態(tài)為極限飽和，此時容量已達(dá)到極限值，故其過負(fù)荷能力較差。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種正交磁化可調(diào)電抗器，在降低可調(diào)電抗器成本和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的的同時，電抗器還要有較大的線性調(diào)整范圍。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于正交磁化原理的可調(diào)電抗器，包括交流工作鐵心1、正交鐵心2、直流激磁繞組4和交流工作繞組3；所述交流工作繞組3繞于交流工作鐵心1的一側(cè)；所述正交鐵心2的一側(cè)設(shè)置有開口，所述交流工作鐵心1的另一側(cè)嵌放在正交鐵心2的開口處；所述直流激磁繞組4繞于正交鐵心2的另一側(cè)；所述交流工作鐵心1由電工硅鋼片卷繞成空心圓柱體；所述正交鐵心2由電工硅鋼片疊壓而成；所述正交鐵心2為空心方體或U型體。

進(jìn)一步的，交流工作繞組3接于電網(wǎng)，直流偏磁繞組4外接直流電源。

有益效果：本發(fā)明提供的基于正交磁化原理的可調(diào)電抗器：

(1)本發(fā)明的正交磁化可調(diào)電抗器，交流工作鐵心由電工硅鋼片卷繞成空心圓柱體；正交鐵心由電工硅鋼片疊壓而成；鐵心結(jié)構(gòu)簡單，易于加工。

(2)交流工作繞組和直流偏磁繞組分別繞于交流工作鐵心和正交鐵心上，兩者無電氣連接，避免了電網(wǎng)側(cè)高電壓大電流對控制回路的影響，提高了電抗器的可靠性。

(3)采用單獨(dú)的直流電源給電抗器直流激磁繞組供電，因此接線簡單。電抗器的電抗僅與直流激磁繞組有關(guān)，控制相對簡單。

(4)交流工作繞組和直流偏磁繞組產(chǎn)生的磁通互相正交，無磁耦合作用，兩繞組之間無能量的交換，提高了電抗器的響應(yīng)速度。

(5)交流工作鐵心由電工硅鋼片卷繞成空心圓柱體相比疊片而成的鐵心，其結(jié)構(gòu)簡單、漏感小；相同電感的電抗器，其卷繞式鐵心的體積可以做的更小，效率高。

附圖說明

圖1為正交磁化可調(diào)電抗器實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為正交磁化可調(diào)電抗器實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為交流工作鐵心由電工硅鋼片卷繞成空心圓柱體示意圖；

圖4為正交鐵心為空心方體或U型體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：交流工作鐵心1、正交鐵心2、交流工作繞組3、直流激磁繞組4、空心方體開口5、空心方體側(cè)柱6、空心方體端部7、U型體正交鐵心8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一：