[發明專利]一種電抗器

在審

• 申請號: 202010340680.7
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN113555193A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉磊;鄭力;張翔;曹冬明;方太勛;黃華
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司;常州博瑞電力自動化設備有限公司
• 主分類號: H01F27/18
• 分類號: H01F27/18;H01F27/16;H01F27/26
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉興;武玉琴

本公開涉及一種電抗器。電抗器包括：水冷線圈；多個鐵芯，套設在水冷線圈上；熱管，分別連接水冷線圈的導體管和至少一個鐵芯，熱管用于將至少一個鐵芯的熱量傳遞至導體管；殼體，設置于鐵芯的外側；填充材料，用于填充殼體內的空腔。本公開的電抗器將熱管用于鐵芯熱量的傳遞，提高鐵芯散熱效率，且熱管將鐵芯和水冷線圈等電位連接。

技術領域

本公開涉及電力電子領域，尤其涉及一種電抗器。

背景技術

電抗器在高壓直流換流閥中起到保護晶閘管的作用，鐵芯和線圈是電抗器內部主要的構成部件，線圈兩端連接換流閥硅堆。

電抗器在運行過程中鐵芯和線圈都會產生大量熱量，線圈的熱量通常由水冷管道內部的循環冷卻水帶走，線圈散熱效率高、溫升小。鐵芯與水冷線圈之間存在一定厚度的絕緣材料，無法利用水冷線圈進行高效散熱，因此鐵芯產生的熱量有很大一部分通過外殼散出，散熱效率較低、溫升高。鐵芯溫度過高，會影響閥電抗器內部絕緣材料的性能，嚴重情況下會導致閥電抗器失效，從而威脅到換流閥的安全運行。為了提高換流閥運行壽命、降低故障率，必須對電抗器內部器件溫升和表面溫升提出嚴格要求。為降低電抗器運行時的鐵芯溫度，現有技術采取了如下幾種方案：

1、通過改進填充材料、優化結構等措施提高鐵芯散熱路徑上的傳熱系數。

2、增加針對鐵芯的水冷散熱管路，使鐵芯熱量直接由冷卻水帶走。

但上述技術方案都有一定的弊端，方案1對鐵芯散熱情況改善有限。結構優化通常會造成電抗器體積增大，同時有些結構變化還可能降低電抗器的機械強度。方案2引入了鐵芯專用散熱管路，但會帶來水管滲漏和堵塞的風險，導致換流閥停運。

發明內容

本公開旨在提供一種電抗器，克服現有電抗器的鐵芯散熱效率低的問題。

本公開的一個實施例提供一種電抗器，包括：水冷線圈，為螺旋結構，所述水冷線圈包括中空的導體管和包裹所述導體管的絕緣層；多個鐵芯，套設在所述水冷線圈上；熱管，分別連接所述水冷線圈的導體管和至少一個所述鐵芯，所述熱管用于將至少一個所述鐵芯的熱量傳遞至所述導體管；殼體，設置于所述鐵芯的外側；填充材料，用于填充殼體內的空腔。

根據本公開的一些實施例，所述鐵芯為CD型鐵芯，包括兩個子鐵芯和抱箍，兩個所述子鐵芯通過抱箍連接。

根據本公開的一些實施例，所述熱管的吸熱部分由所述抱箍壓緊在所述鐵芯的表面。

根據本公開的一些實施例，所述熱管與所述鐵芯之間設置第一隔層，所述第一隔層的材質為導電導熱材料。

根據本公開的一些實施例，所述熱管的冷卻部分通過壓片壓緊在所述導體管的表面。

根據本公開的一些實施例，所述熱管與所述導體管之間設置第二隔層，所述第二隔層的材質為導電導熱材料。

根據本公開的一些實施例，所述熱管的吸熱部分依次連接全部所述鐵芯。

根據本公開的一些實施例，所述熱管與導體管的連接處位于所述水冷線圈的螺旋結構的中間層或位于所述水冷線圈的中點。

根據本公開的一些實施例，所述熱管的數量為多個，多個所述熱管分別連接所述導體管和至少一個所述鐵芯。

根據本公開的一些實施例，所述熱管的一端連接所述導體管，所述熱管的另一端沿一所述鐵芯的表面延伸。

本公開的電抗器，使用熱管對鐵芯的熱量進行傳遞，充分利用相變介質的快速傳熱性質，熱量可迅速傳遞到水冷線圈上，提高鐵芯散熱效率，降低了鐵芯溫度，保障了電抗器的可靠運行。熱管兼作等電位線，起到鐵芯和水冷線圈進行等電位連接的作用，占用電抗器內部空間少，可實施性高。

附圖說明

圖1是本公開實施例電抗器的示意圖。