專利名稱：一種新型直流換流閥飽和電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)元器件領(lǐng)域，尤其涉及一種新型直流換流閥飽和電抗器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的高壓直流輸電換流閥用飽和電抗器，有這樣幾種方式。 方式一是采用一對鐵心與多匝線圈耦合而成，由于鐵心只有一對，因此是通過調(diào) 節(jié)鐵心的片數(shù)來調(diào)節(jié)鐵心的參數(shù)、與之配套不同匝數(shù)的線圈來共同調(diào)節(jié)整個電抗器的電感 值，電抗器的外形尺寸難以控制，而且鐵心和線圈都是單獨(dú)通過水冷冷卻，水路結(jié)構(gòu)比較復(fù) 雜。 方式二是固定線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)鐵心的對數(shù)，將耦合鐵心的線圈置入上下蓋內(nèi)來實 現(xiàn)模塊設(shè)計，但是這種方式不利于鐵心的散熱，滿足性能要求的情況下需要對鐵心損耗提 出很高的要求，以至于需要對鐵心提出很高的要求，導(dǎo)致造價昂貴。 方式三是固定線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)鐵心的對數(shù)，同時配有二次水冷繞組，并且鐵心和線 圈都是單獨(dú)通過水冷設(shè)計，鐵心和線圈都是置于空氣中。這種方式的噪音較大，振動明顯， 滿足性能要求的情況下需要對夾緊結(jié)構(gòu)提出很高的要求，導(dǎo)致工藝復(fù)雜，造價昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、模塊化設(shè)計，電抗器線圈端間電容小，外形尺 寸較為固定，繞組和鐵心散熱均勻效果好，噪聲小，振動小，并且特別適合于高壓直流輸電 換流閥用陽極飽和電抗器。 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn) —種新型直流換流閥飽和電抗器，包括外殼、外殼內(nèi)的線圈、與所述線圈相耦合裝 配的鐵心、散熱片、水管和壓裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鐵心采用左右C型結(jié)構(gòu)或上下U型結(jié) 構(gòu)成對扣接在線圈的內(nèi)外壁之間形成封閉耦合，所述扣接處的間隙設(shè)有可調(diào)節(jié)厚度的氣隙 墊；線圈繞制的外觀為跑道形線圈，在線圈直線段部分設(shè)置有封閉耦合的所述鐵心；線圈 兩個接線端子分別位于線圈的兩個相反方向；左右C型結(jié)構(gòu)或上下U型結(jié)構(gòu)的鐵心用壓裝
件固定；鐵心為上下n型結(jié)構(gòu)成對扣接在線圈內(nèi)外壁之間形成封閉耦合的上散熱片和下散
熱片，每個散熱片上都有進(jìn)出水口，在線圈內(nèi)側(cè)相同高度的上散熱片和下散熱片用水管直 接連接；鐵心和鐵心之間以及和上散熱片和下散熱片之間用橡膠墊片隔開；鐵心和上散熱 片、下散熱片之間由鐵心夾緊件固定。 其中，所述的外殼分為連接在一起的上端蓋和下端蓋，所述上、下蓋內(nèi)填充有聚氨 脂和/或抗震材料和/或吸聲材料，從而將所述的線圈、鐵心和散熱片以及水管填充固定。
其中，所述的線圈為中空狀繞制成跑道形外觀，線圈繞制后由環(huán)氧樹脂澆鑄，
其中，所述的線圈是在線圈表面涂覆絕緣層后進(jìn)行繞制成形，無需環(huán)氧樹脂澆鑄， 所述涂覆絕緣層的材料和厚度以及層數(shù)均可以根據(jù)線圈絕緣的要求而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
其中，所述鐵心的對數(shù)和鐵心氣隙墊的厚度根據(jù)電抗器的實際參數(shù)可進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3
其中，所述上散熱片和下散熱片的對數(shù)根據(jù)電抗器的實際參數(shù)可進(jìn)行調(diào)節(jié)。
其中，所述中空狀線圈的形狀為圓形、橢圓形或者其他任意適合中空狀結(jié)構(gòu)的形狀。
其中，所述上散熱片和下散熱片在線圈的內(nèi)外壁方向上都有不銹鋼的水管接頭和 水管接口 ；垂直于線圈直線段方向的線圈內(nèi)壁的上散熱片的線圈內(nèi)側(cè)方向的水管接口用水 管連接，對應(yīng)的下散熱片的對應(yīng)部位也用水管連接。
本發(fā)明的有益效果是 1、保留了一種匝數(shù)相對固定，根據(jù)不同電壓等級以及不同參數(shù)要求的電抗器只需 要調(diào)整鐵心的對數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使得在不改變線圈外形尺寸的同時，每對鐵心的外形尺寸也不 改變，不用為其另外設(shè)計安裝尺寸，制造工藝簡單。 2、雖然線圈和鐵心有各自的水管管路設(shè)計，但是鐵心的水路設(shè)計非常簡單，也能 夠?qū)崿F(xiàn)模塊化，對于散熱片的外形尺寸也可以不用改變，只需要根據(jù)鐵心的對數(shù)來調(diào)節(jié)散 熱片的對數(shù)即可，放置在鐵心間的散熱片直接對鐵心散熱，散熱效果很理想；而且?guī)讓﹁F心 間的散熱片的水路是并聯(lián)連接的，散熱效果均勻；根據(jù)繞組的繞制形狀，垂直于繞組直線段 方向的散熱片串聯(lián)連接，對稱放置，滿足模塊化設(shè)計理念。 3、線圈的出線端子在線圈兩側(cè)，端間電容小。這樣又使得線圈和鐵心的耦合匝數(shù) 是分?jǐn)?shù)匝，增強(qiáng)了調(diào)節(jié)電感在匝數(shù)方面的靈活性。 4、線圈或經(jīng)由環(huán)氧樹脂澆鑄、或在線圈表面涂覆絕緣層而無需環(huán)氧樹脂澆鑄，最 終與線圈裝配的鐵心散熱片和連接水管以及夾緊結(jié)構(gòu)再經(jīng)由聚氨酯澆鑄，進(jìn)一步增強(qiáng)整體 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。最后以上下端蓋封裝成形時，會填充抗震材料和消聲材料，同時聚氨酯具有 一定的彈性，可減小電抗器在運(yùn)行期間的振動并降低噪音。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的新型直流換流閥飽和電抗器進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明電抗器的外部結(jié)構(gòu)立體示意圖；
圖2是本發(fā)明電抗器的外部結(jié)構(gòu)主視圖；
圖3是圖2的俯視圖； 圖4是本發(fā)明電抗器拆除上端蓋的立體示意圖；
圖5是本發(fā)明電抗器拆除上端蓋的主視圖；
圖6是圖5電抗器的俯視圖； 圖7是本發(fā)明電抗器拆除上、下端蓋的立體示意圖；
圖8是線圈3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是線圈3截面的另外一種形式中空鋁管的外表面涂覆絕緣層； 其中，l-上端蓋，2-下端蓋，3-線圈，4-接線端子1，5-接線端子11，6-鐵心，
7_上散熱片，S-下散熱片，9-水管接口 ， 10-水管接頭，11-水管，12-壓裝結(jié)構(gòu)，13-氣隙
墊，14-鐵心夾緊件，15-橡膠墊片，16-線圈水管接頭，17-銅排，18-聚氨酯，19-中空鋁管，
20-絕緣層。
具體實施例方式
如圖1至圖8所示，一種新型直流換流閥飽和電抗器，包含設(shè)置在上蓋1和下蓋2
4之間的線圈3和與線圈相耦合裝配的鐵心6以及散熱片7和8 ;線圈3的接線端子I 4和 接線端子II 5分別位于線圈3的兩個相反方向；線圈3是由中空的鋁管線圈繞制而成跑道 形線圈，所述線圈3的一端設(shè)有一個接線端子14、其另一端設(shè)有一個接線端子115，所述接 線端子I4和接線端子II5上各焊接有一用于連接母線的銅排17，所述線圈的兩端開口作為 用于連接水管的線圈水管接頭16，線圈3放在一個夾具中澆鑄環(huán)氧樹脂，或者線圈是無需 環(huán)氧樹脂澆鑄，而是在線圈的中空鋁管19的外表面涂覆絕緣層20 ，涂覆絕緣層20的材料和 厚度以及層數(shù)均可以根據(jù)線圈絕緣的要求而進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖9所示。 鐵心6采用左右C型結(jié)構(gòu)或者上下U型結(jié)構(gòu)成對扣在線圈3澆鑄骨架的直線段部 分的內(nèi)外壁之間，每對鐵心6的C型對扣氣隙用氣隙墊13隔開，隨后鐵心6用鐵心夾緊件 14固定，每對鐵心在線圈的直線段方向用橡膠墊片15隔開；每2對鐵心6之間至少放置一 個上散熱片7和下散熱片8，上散熱片7和下散熱片8采用上下n型成對扣在線圈3的內(nèi)外 壁之間，每對散熱片的U型對扣上下接觸；上散熱片7和下散熱片8在線圈直線段方向兩側(cè) 和鐵心6之間均有橡膠墊片15隔開；保證鐵心6和散熱片7和散熱片8以及和鐵心6接觸 的部位均有橡膠墊片15隔開。 上散熱片7和下散熱片8在線圈3的內(nèi)外壁方向上都有不銹鋼的水管接頭10和 水管接口 9 ;垂直于線圈3直線段方向的線圈內(nèi)壁的上散熱片7的線圈3內(nèi)側(cè)方向的水管 接口 9用水管11連接，對應(yīng)的下散熱片8的對應(yīng)部位也用水管11連接；
隨后鐵心6、上散熱片7和下散熱片8以及內(nèi)部的連接水管11 ，放在一個夾具中澆 鑄聚氨酯18，然后用上端蓋1和下端蓋2固定。 本實施例的線圈3的標(biāo)準(zhǔn)匝數(shù)為4. 5匝，鐵心6的總對數(shù)可以根據(jù)具體電感數(shù)值 要求進(jìn)行調(diào)整，氣隙墊13的厚度可以根據(jù)設(shè)計電感量參數(shù)調(diào)節(jié)，散熱片7和散熱片8的對 數(shù)根據(jù)鐵心的發(fā)熱量具體確定，橡膠墊片15的數(shù)目根據(jù)散熱片的對數(shù)具體確定。本實例的 線圈3耦合鐵心的匝數(shù)是分?jǐn)?shù)匝，故增大了調(diào)節(jié)電感中線圈匝數(shù)的靈活性，線圈3的接線端 子I4和接線端子I1 5在線圈3的相反方向。 此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說在不脫離本發(fā)明的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅 是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
一種新型直流換流閥飽和電抗器，包括外殼、外殼內(nèi)的線圈(3)、與所述線圈(3)相耦合裝配的鐵心(6)、散熱片、水管(11)和壓裝結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于所述鐵心(6)采用左右C型結(jié)構(gòu)或上下U型結(jié)構(gòu)成對扣接在線圈(3)的內(nèi)外壁之間形成封閉耦合，所述扣接處的間隙設(shè)有可調(diào)節(jié)厚度的氣隙墊(13)；線圈(3)繞制的外觀為跑道形線圈，在線圈(3)直線段部分設(shè)置有封閉耦合的所述鐵心(6)；線圈(3)兩個接線端子(4、5)分別位于線圈(3)的兩個相反方向；左右C型結(jié)構(gòu)或上下U型結(jié)構(gòu)的鐵心(6)用壓裝件(12)固定；鐵心(6)為上下∏型結(jié)構(gòu)成對扣接在線圈(3)內(nèi)外壁之間形成封閉耦合的上散熱片(7)和下散熱片(8)，每個散熱片上都有進(jìn)出水口(9)，在線圈內(nèi)側(cè)相同高度的上散熱片(7)和下散熱片(8)用水管(11)直接連接；鐵心(6)和鐵心(6)之間以及和上散熱片(7)和下散熱片(8)之間用橡膠墊片(15)隔開；鐵心(6)和上散熱片(7)、下散熱片(8)之間由鐵心夾緊件(14)固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述的外殼分為連 接在一起的上端蓋(1)和下端蓋(2)，所述上、下蓋內(nèi)填充有聚氨脂(18)和/或抗震材料和 /或吸聲材料，從而將所述的線圈(3)、鐵心(6)和上散熱片(7)和下散熱片(8)以及水管 (11)填充固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述的線圈 (3)為中空狀繞制成跑道形外觀，線圈繞制后由環(huán)氧樹脂澆鑄。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述的線圈 (3)是在線圈表面涂覆絕緣層后進(jìn)行繞制成形，無需環(huán)氧樹脂澆鑄，所述涂覆絕緣層的材料 和厚度以及層數(shù)均可以根據(jù)線圈絕緣的要求而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述鐵心(6)的 對數(shù)和鐵心氣隙墊(13)的厚度根據(jù)電抗器的實際參數(shù)可進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述上散熱片 (7)和下散熱片(8)的對數(shù)根據(jù)電抗器的實際參數(shù)可進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述中空狀線圈 (3)的形狀為圓形、橢圓形或者其他任意適合中空狀結(jié)構(gòu)的形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7所述的新型直流換流閥飽和電抗器，其特征在于所述上散熱片 (7)和下散熱片(8)在線圈(3)的內(nèi)外壁方向上都有不銹鋼的水管接頭(10)和水管接口 (9);垂直于線圈(3)直線段方向的線圈內(nèi)壁的上散熱片(7)的線圈(3)內(nèi)側(cè)方向的水管接 口 (9)用水管(11)連接，對應(yīng)的下散熱片(8)的對應(yīng)部位也用水管(11)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型直流換流閥飽和電抗器，其包括外殼、外殼內(nèi)的線圈、與所述線圈相耦合裝配的鐵心、散熱片、水管和壓裝結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、模塊化設(shè)計，電抗器線圈端間電容小，外形尺寸較為固定，繞組和鐵心散熱均勻效果好，噪聲小，振動小的優(yōu)點(diǎn)，并且特別適合于高壓直流輸電換流閥用陽極飽和電抗器。
文檔編號H01F38/00GK101707119SQ200910238498
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者于海玉, 張升, 溫家良, 魏曉光 申請人:中國電力科學(xué)研究院