[發(fā)明專利]一種超高壓特高壓用干式空心并聯(lián)電抗器及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310677906.6
• 申請(qǐng)日: 2023-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116403815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周廣東;吳玉坤;張曉亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電科能創(chuàng)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/30
• 分類號(hào): H01F27/30;H01F27/28;H01F27/34;H01F41/04
• 代理公司: 北京君慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種超高壓特高壓用干式空心并聯(lián)電抗器及其實(shí)現(xiàn)方法，涉及電感技術(shù)領(lǐng)域，用以解決現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)多臺(tái)電抗器疊堆串聯(lián)得到的220KV及以上系統(tǒng)用的干式空心并聯(lián)電抗器，存在體積巨大、占地巨大的問(wèn)題，屬于電感技術(shù)領(lǐng)域。干式空心并聯(lián)電抗器包括多個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈和餅間支撐結(jié)構(gòu)；多個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈間通過(guò)餅間支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)且是按照單元組合的特定方式進(jìn)行串聯(lián)的；各餅式結(jié)構(gòu)線圈中包括的多個(gè)包封線圈間按照預(yù)定方式進(jìn)行串聯(lián)；包封線圈包括的多個(gè)包封的繞線包或繞線層間串聯(lián)連接，繞線包或繞線層由超低損耗換位鋁線構(gòu)成，餅式結(jié)構(gòu)線圈具有高度的可互換性，降低了設(shè)備故障的損失，操作更加便利。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超高壓特高壓用干式空心并聯(lián)電抗器及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

并聯(lián)電抗器是接在高壓電網(wǎng)線路上的大容量電感線圈，主要作用是用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)無(wú)功調(diào)節(jié)，解決電網(wǎng)無(wú)功功率過(guò)剩和電壓偏高的問(wèn)題，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在國(guó)內(nèi)外的220KV、500KV乃至750KV和1000KV高壓、超高壓、特高壓系統(tǒng)中，主要采用的油浸式并聯(lián)電抗器設(shè)備；在110KV及以下的中低壓系統(tǒng)中，主要以干式空心式電抗器產(chǎn)品為主。

隨著我國(guó)高壓電網(wǎng)的不斷完善，掛網(wǎng)運(yùn)行的高壓油浸式并聯(lián)電抗器日益增多。電抗器故障分為內(nèi)部故障和外部故障，內(nèi)部故障主要是由電抗器本身的振動(dòng)導(dǎo)致，表現(xiàn)為內(nèi)部螺旋的松動(dòng)、均壓球的斷裂等；外部故障主要表現(xiàn)為電抗器套管的沿面放電，器身的滲漏油等。一旦電抗器發(fā)生故障，如果處理不及時(shí)就會(huì)導(dǎo)致事故的擴(kuò)大，危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。據(jù)公開(kāi)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，高壓油浸式電抗器其故障數(shù)量明顯高于同電壓等級(jí)的變壓器，如果不防患于未然，將會(huì)危及電力企業(yè)安全生產(chǎn)。

據(jù)了解，GE、西門子等國(guó)外公司已研發(fā)出230KV高壓干式空心并聯(lián)電抗器，其技術(shù)路線是采用傳統(tǒng)低壓電抗器的筒式結(jié)構(gòu)，并通過(guò)多臺(tái)電抗器疊堆串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，這種弱耦合結(jié)構(gòu)電抗器需要串聯(lián)的電抗器臺(tái)數(shù)較多，體積巨大，占地也巨大。

干式電抗器作為可以免維護(hù)類電氣設(shè)備的代表，以其運(yùn)行穩(wěn)定和免維護(hù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)家電網(wǎng)公司用戶行業(yè)青睞，尤其是近十幾年來(lái)我國(guó)進(jìn)行的交直流特高壓方面的創(chuàng)新，例如：1100KV/5455A特高壓干式空心電抗器已經(jīng)成功運(yùn)行于國(guó)家首條1100KV特高壓直流系統(tǒng)；500KV/5000A高壓干式空心限流電抗器也已經(jīng)被應(yīng)用到交流超高壓環(huán)網(wǎng)；500KV柔性直流輸電用干式空心橋臂電抗器被廣泛應(yīng)用于柔性輸電系統(tǒng)中；110KV干式空心并聯(lián)電抗器也已經(jīng)被大量用于交流特高壓第三繞組側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

但是，220KV及以上系統(tǒng)用的并聯(lián)電抗器相對(duì)于傳統(tǒng)10～66KV低壓并聯(lián)電抗器，其最大的特點(diǎn)是電感大，電流小，所需爬電距離大，需要非常多的安匝數(shù)和沿面距離，現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)多臺(tái)電抗器疊堆串聯(lián)實(shí)現(xiàn)的干式空心并聯(lián)電抗器，存在體積巨大、占地巨大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種超高壓特高壓用干式空心并聯(lián)電抗器及其實(shí)現(xiàn)方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)多臺(tái)電抗器疊堆串聯(lián)得到的220KV及以上系統(tǒng)用的干式空心并聯(lián)電抗器，存在體積巨大、占地巨大的技術(shù)問(wèn)題。

一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種超高壓特高壓用干式空心并聯(lián)電抗器，所述干式空心并聯(lián)電抗器包括多個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈和餅間支撐結(jié)構(gòu)；

所述多個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈之間通過(guò)所述餅間支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)，且所述多個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈是按照單元組合的特定方式進(jìn)行串聯(lián)的，以在固定空間內(nèi)提高每個(gè)餅式結(jié)構(gòu)線圈的電感量；

各所述餅式結(jié)構(gòu)線圈中包括多個(gè)包封線圈，所述多個(gè)包封線圈之間按照預(yù)定方式進(jìn)行串聯(lián)，且通過(guò)包封線圈的自感以及包封線圈與包封線圈之間的互感，耦合形成餅式結(jié)構(gòu)線圈的等值電感，以使每個(gè)包封線圈的電流值相等；

所述包封線圈中包括多個(gè)包封的繞線包或繞線層，所述多個(gè)包封的繞線包或繞線層之間串聯(lián)連接，所述繞線包或繞線層由超低損耗換位鋁線構(gòu)成，所述超低損耗換位鋁線采用高溫自粘膠將多股單絲線連接成束，以降低多股單絲線之間的振動(dòng)幅度，防止水汽進(jìn)入多股單絲線之間的絕緣位置。