[發(fā)明專利]一種雙柱磁通直接耦合可控電抗器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810403845.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108777219A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧占鋒;雷晰;徐桂芝;喬光堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H01F27/24
• 分類號(hào): H01F27/24;H01F27/28;H01F37/00;H02J3/16
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明涉及一種雙柱磁通直接耦合可控電抗器，所述可控電抗器包括鐵芯和邊軛，所述鐵芯包括：?jiǎn)蜗噼F芯，和/或由三個(gè)所述單相鐵芯組成的三相鐵芯；所述單相鐵芯包括：設(shè)置于邊軛中的鐵芯柱，所述鐵芯柱的徑向外側(cè)設(shè)有位于邊軛中的繞組；所述邊軛包括：矩形邊軛，和/或由三個(gè)矩形邊軛共用一端形成的組合邊軛；所述繞組包括：設(shè)于每個(gè)鐵芯柱徑向外側(cè)的1個(gè)控制繞組和沿鐵芯徑向設(shè)于2個(gè)控制繞組外側(cè)的1個(gè)網(wǎng)側(cè)繞組。本發(fā)明提供的可控電抗器可以實(shí)現(xiàn)雙柱勵(lì)磁磁通的直接耦合，有效減小了回路等效電感和時(shí)間常數(shù)，減少了雙繞組間的絕緣空間需求，減小了線圈和油箱的體積和重量，同時(shí)大大提高了響應(yīng)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超/特高壓輸電系統(tǒng)的一種電抗器，具體涉及一種雙柱磁通直接耦合可控電抗器。

背景技術(shù)

超高壓電網(wǎng)是我國(guó)電力系統(tǒng)的骨干網(wǎng)架，無(wú)功電壓及電磁暫態(tài)問(wèn)題是影響其安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素，主要表現(xiàn)為：①長(zhǎng)線路充電無(wú)功大，過(guò)電壓和潛供電流問(wèn)題突出，重合閘失敗風(fēng)險(xiǎn)高，危及電網(wǎng)和設(shè)備安全；②清潔能源大規(guī)模集中接入，潮流變化加劇，高/低電壓越限問(wèn)題更為突出，嚴(yán)重制約了電網(wǎng)輸送能力；③系統(tǒng)故障引起的過(guò)電壓，可能誘發(fā)近區(qū)新能源機(jī)組大面積脫網(wǎng)事故。常規(guī)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，如：固定高抗；難以有效解決上述問(wèn)題，亟需發(fā)展超高壓層面直接動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。

為解決過(guò)電壓和潛供電流等電磁暫態(tài)問(wèn)題，提高重合閘成功率，在長(zhǎng)距離超高壓線路上，須加裝固定并聯(lián)電抗器，以吸收線路容性充電無(wú)功。當(dāng)線路潮流變化時(shí)，特別是有新能源接入時(shí)，系統(tǒng)無(wú)功需求隨之頻繁變化，為維持無(wú)功平衡和電壓穩(wěn)定，通常采用低壓并聯(lián)電容器/電抗器組或靜止無(wú)功補(bǔ)償器等進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。受技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)性約束，現(xiàn)有補(bǔ)償技術(shù)均通過(guò)變壓器向超高壓系統(tǒng)注入/吸收無(wú)功，補(bǔ)償效率低且安裝容量受主變?nèi)萘肯拗疲⑶也荒軡M足開(kāi)關(guān)站(無(wú)變壓器)等應(yīng)用場(chǎng)景需求。此外，由于固定并聯(lián)電抗器吸收了大部分線路容性充電無(wú)功，重載方式下無(wú)法為系統(tǒng)提供無(wú)功和電壓支撐，需額外補(bǔ)償容性無(wú)功，增加了系統(tǒng)損耗和建設(shè)成本。西北750kV交流輸電通道承擔(dān)著甘肅、新疆等地大型風(fēng)電、光伏基地向西北主網(wǎng)送出任務(wù)，電氣距離長(zhǎng)達(dá)1100km、充電功率大，功率、電壓波動(dòng)幅度大，亟需研發(fā)直掛超高壓電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種雙柱磁通直接耦合可控電抗器。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種雙柱磁通直接耦合可控電抗器，所述可控電抗器包括鐵芯和邊軛，所述鐵芯包括：?jiǎn)蜗噼F芯，和/或三個(gè)所述單相鐵芯組成的三相鐵芯；所述單相鐵芯包括設(shè)置于邊軛中的2個(gè)鐵芯柱，所述鐵芯柱的徑向外側(cè)設(shè)有位于邊軛中的繞組；所述邊軛包括：矩形邊軛，和/或由三個(gè)矩形邊軛共用一端形成的組合邊軛；

所述繞組包括：設(shè)于每個(gè)鐵芯柱徑向外側(cè)的1個(gè)控制繞組和沿鐵芯徑向設(shè)于2個(gè)控制繞組外側(cè)的1個(gè)網(wǎng)側(cè)繞組。

優(yōu)選的，所述繞組還包括輔助繞組；

所述輔助繞組設(shè)于每個(gè)控制繞組徑向外側(cè)且位于網(wǎng)測(cè)繞組徑向內(nèi)側(cè)，或者所述輔助繞組設(shè)于網(wǎng)測(cè)繞組徑向內(nèi)側(cè)且位于兩個(gè)控制繞組徑向外側(cè)。

優(yōu)選的，所述組合邊軛中的矩形邊軛間的夾角相同。

優(yōu)選的，所述控制繞組為低壓繞組，所述網(wǎng)側(cè)繞組為高壓繞組。

優(yōu)選的，所述組合邊軛中的3個(gè)網(wǎng)側(cè)繞組連成星形接入電力系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述組合邊軛中的6個(gè)控制繞組通過(guò)多種聯(lián)接方式接入勵(lì)磁系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述6個(gè)控制繞組通過(guò)以下任一種聯(lián)接方式接入所述勵(lì)磁系統(tǒng)：

每相鐵芯上的第1個(gè)控制繞組串聯(lián)后的支路與每相鐵芯上的第2個(gè)控制繞組串聯(lián)后的另一支路相并聯(lián)接入所述勵(lì)磁系統(tǒng)的電源正負(fù)極；或

每相鐵芯上2個(gè)控制繞組依次串聯(lián)一字形并首尾接入所述勵(lì)磁系統(tǒng)的電源正負(fù)極；或