[發明專利]一種氣隙速調型可控限流電抗器

在審

• 申請號: 201810039784.7
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108155001A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 黃智慧;王永興;鄒積巖;鄒啟濤;李季;劉芮彤;楊瀅璇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01F29/10
• 分類號: H01F29/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種氣隙速調型可控限流電抗器裝置，快速斥力機構、連桿、支柱、動鐵心、靜鐵心和電抗器線圈。所述快速斥力機構通過所述連桿與所述動鐵心相連接，所述快速斥力機構通過支柱固定安裝在所述靜鐵心上，所述靜鐵心的上端設置有與動鐵心形狀配合的缺口，所述電抗器線圈纏繞在所述靜鐵心上組成電抗器，所述電抗器線圈的出線即為電抗器出線；所述動鐵心在所述快速斥力機構的帶動下運動至所述靜鐵心的缺口內此時電抗器鐵心回路氣隙較小，電抗器呈高阻抗狀態；所述動鐵心在所述快速斥力機構的帶動下從所述靜鐵心的缺口內運動至缺口外此時電抗器鐵心回路氣隙變大，電抗器呈低阻抗狀態。

技術領域

本發明涉及高壓電路裝置技術領域，尤其涉及一種氣隙速調型可控限流電抗器裝置。

背景技術

隨著工業及居民用電量的增加，電力系統的短路容量越來越大，相應的最大短路電流也越來越大，甚至超過標準規定。這對系統設備的短路電流耐受能力和斷路器的開斷能力產生的巨大的壓力，因此需要對短路電流超標的線路進行限流，以防止系統發生故障時對系統設備產生沖擊，避免斷路器開斷失敗。目前限制故障電流一般采用線路串聯限流電抗器或者使用故障限流器(Fault Current Limiter，FCL)。串聯限流電抗器能夠有效降低故障電流峰值，但由于電抗器要一直串聯在系統內，在系統正常運行時會產生很大的損耗和電壓降，同時給繼電保護整定等造成很大的影響。故障限流器的主要目的是在故障電流上升到較高值之前迅速提高故障線路的阻抗，從而減小故障電流的峰值以有利于開斷。一般可分為超導型、電力電子型、經濟型和混合型。(1)超導型FCL可在高電壓下實現檢測、轉換及限流的一體化，能在幾毫秒內響應，從而限制故障電流，但目前超導技術不夠成熟，制約在工業上的應用，在運行時耗能大；(2)電力電子型FCL分為固態型、諧振型和串聯補償型，其控制迅速靈活、易于實現綜合型多功能的靈活交流輸電系統(FACTS)控制，但造價很高；(3)經濟型FCL簡便、便宜、損耗小、可靠性高、電磁兼容性好、熱效應能力強、無需另設繼電保護，自動快速投入、故障切除后自動恢復，但難以解決ZnO避雷器的串、并聯和吸能問題；(4)混合型FCL減小了導通損耗，故障電弧引起的危害得到有效抑制，但其結構復雜成本高。綜合分析目前的故障限流器可從原理上分為兩種，一種是換流型FCL，大部分的限流器都是換流型FCL，試圖通過改變線路結構來串聯引入大阻抗達到限流的目的，另外一部分是可變阻抗型FCL，試圖改變已經串入線路的元件的阻抗達到限流的目的。前一種方式都要引起故障電流的換流，在換流過程中，不可避免地要引起過電壓和涌流，處理二者則大大增加了限流器結構的復雜性，同時換流回路本身也很復雜，這就提高了成本。而后一種方式則不需要換流，但線路元件阻抗的迅速變化要求元件具有較好的變阻抗特性，目前的超導體、正溫度系數電阻等都很難滿足工業應用的要求。

發明內容

本發明實施例提供一種氣隙速調型可控限流電抗器裝置，以克服現有技術中故障限流器結構復雜、耗能大、造價高等問題，具體方案為：包括：

快速斥力機構、連桿、支柱、動鐵心、靜鐵心和電抗器線圈；

所述快速斥力機構通過所述連桿與所述動鐵心相連接，所述快速斥力機構通過支柱固定安裝在所述靜鐵心上，所述靜鐵心的上端設置有與動鐵心形狀配合的缺口，所述電抗器線圈纏繞在所述靜鐵心上組成電抗器，所述電抗器線圈的出線即為電抗器出線；

所述動鐵心在所述快速斥力機構的帶動下運動至所述靜鐵心的缺口內此時電抗器鐵心回路氣隙較小，電抗器呈高阻抗狀態；所述動鐵心在所述快速斥力機構的帶動下從所述靜鐵心的缺口內運動至缺口外此時電抗器鐵心回路氣隙變大，電抗器呈低阻抗狀態。

進一步的，所述動鐵心是一個或多個。

進一步的，所述動鐵心完全插入所述靜鐵心的缺口時，所述動鐵心與所述靜鐵心之間留有一定空隙。

進一步的，所述動鐵心是梯形動鐵心或三角形動鐵心。

本發明使用快速斥力機構驅動梯形動鐵心高速運動來調節磁路氣隙，從而快速改變磁阻，實現電抗器阻抗的快速變化。其優點是：