[發明專利]智能型變壓器式可控電抗器

在審

• 申請號: 202010951056.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112018781A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 徐堅剛;王學才
• 申請（專利權）人: 浙江廣天電力設備股份有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18;H02J3/20;H02J3/22
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 管陽峰

智能型變壓器式可控電抗器，包括主磁路鐵心、高壓側的激發勵磁繞組、低壓側的感應勵磁繞組、控制調節繞組、閥組控制回路和控制器構成的電抗器本體，所述激發勵磁繞組、感應勵磁繞組和控制調節繞組為星形連接組合或角形連接組合，所述閥組控制回路為晶閘管閥組控制回路或IGBT閥組控制回路，所述控制器按照閥組控制回路電流值大小進行點對點線性控制，高壓側的激發勵磁繞組在閉合磁路中形成主磁通，通過主磁通在低壓側的感應勵磁繞組中產生感應勵磁，形成主電抗，使變壓器的短路阻抗達到100％。

技術領域

本發明涉及電抗器，特別是涉及一種智能型變壓器式可控電抗器，屬于輸變電電網及用電電網中，用于改善和提高電網電能質量、實現電網或設備節能的電力電子設備。

背景技術

近年來，隨著社會經濟快速發展和科學技術的進步，電網電壓等級越來越高，電網覆蓋區域越來越大，對電網的智能控制和可靠性的要求不斷提高。可控電抗器是一種可以連續的輸出感性無功功率的裝置，通過和補償電容器組等配合，用于調節電網無功功率，實現高壓動態無功補償，抑制過電壓、提高電網穩定性的無功功率調節裝置。主要用于解決沖擊性負載造成的電壓和功率因數不穩定，限制長距離高壓架空線路或電纜線路產生的過電壓和電容性電流，在最大程度上保持電網電壓和功率因數的穩定，減少電網網損，提高電網輸送能力。目前，具有可控電抗器的功能并且能夠實現連續可調節要求的技術主要有以下幾種：一、磁控電抗器；二、晶閘管控制電抗器；三、晶閘管控制高阻抗變壓器；四、靜止型無功發生器。

一、磁控電抗器的優點是：可以實現連續、無級、平滑的調節，解決電容器過補和欠補達到電網功率因數和電壓穩定，可靠性高，過載能力強，適應各種污穢等級的環境，安裝方便、免維護、無人值守、運行維護成本低。缺點是：由于采用直流輔助勵磁，造成響應速度慢、噪音高、損耗大；不能解決電網電壓閃變問題，不能滿足城市電網對設備噪音的環保要求。

二、晶閘管控制電抗器的優點是：可以實現連續、無級、平滑的調節，解決電容器過補和欠補達到電網功率因數和電壓穩定，響應速度快。缺點是：晶閘管處于高壓電網，多只晶閘管的串聯在同步控制和內阻均壓等方面存在問題；安裝調試復雜可靠性差，過載能力低，不能適應污穢環境，需要有人值守，運行維護成本高。

三、晶閘管控制變壓器的優點是：可以實現連續、無級、平滑的調節，響應速度快，適應各種污穢環境，安裝方便。缺點是：利用變壓器的漏磁通形成的高阻抗變壓器，電磁感應效率很低，短路阻抗比較小，達不到100％；為了實現高阻抗，需要在變壓器繞組之間增加漏磁通道，內部漏磁發熱嚴重，容易造成絕緣老化，可靠性不高；結構復雜，散熱差；過載能力低，噪音高，損耗大。

四、靜止型無功發生器的優點是：響應速度快，電力電子技術符合國家產業方向。缺點是：檢測和控制系統非常復雜，可靠性低；需要安裝在清潔無塵的密閉空間，環境要求高；電力電子器件的壽命只有7年左右，器件損壞頻繁，維修工作量大，維修時間長，全控型器件自身損耗大；抗電網電壓波動、抗負荷電流沖擊，抗三相負荷不平衡等能力比較差。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術的缺點，提供一種可以實現連續、無級、平滑的調節，實現智能化控制和數字化傳輸，具有噪音低、損耗小，電壓穩定，節能環保的智能型變壓器式可控電抗器。

本發明智能型變壓器式可控電抗器的技術方案是：其特征在于包括主磁路鐵心、高壓側的激發勵磁繞組、低壓側的感應勵磁繞組、控制調節繞組、閥組控制回路和控制器構成的電抗器本體，所述激發勵磁繞組、感應勵磁繞組和控制調節繞組為星形連接組合或角形連接組合，所述閥組控制回路為晶閘管閥組控制回路或IGBT閥組控制回路，所述控制器按照閥組控制回路電流值大小進行點對點線性控制，高壓側的激發勵磁繞組在閉合磁路中形成主磁通，通過主磁通在低壓側的感應勵磁繞組中產生感應勵磁，形成主電抗，使變壓器的短路阻抗達到100％。