專利名稱：一種用于直流換流閥的飽和電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子、電力系統(tǒng)、直流輸電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于直流換流閥的
飽和電抗器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直流輸電換流閥用飽和電抗器主要有兩種結(jié)構(gòu)形式一種采用多匝線圈包 含一對鐵芯，建立耦合磁路的結(jié)構(gòu)，當(dāng)電感值需要改變時，要通過改變鐵芯的片數(shù)來調(diào)整鐵 芯的參數(shù)，配合線圈匝數(shù)的變化來共同調(diào)節(jié)整個電抗器的電感值，因此，電抗器的外形尺寸 難以控制，不利于換流閥組件的模塊化設(shè)計。另一種結(jié)構(gòu)將線圈繞制成圓形結(jié)構(gòu)，繞組圓周 分布多對鐵芯的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)繞組與鐵芯的固定和絕緣問題都比較復(fù)雜，通常需要添加 外殼，用環(huán)氧樹脂將鐵芯和線圈澆注在外殼內(nèi)。 飽和電抗器按照繞組的數(shù)目又可以分為單繞組和雙繞組兩類，雙繞組是指除了電 感線圈之外，另設(shè)一個阻尼繞組線圈，如圖1所示飽和電抗器的線圈1和鐵芯2封裝在外殼 之內(nèi)，線圈l兩頭連接有水管接頭5及銅排6 ;鐵芯2采用上下U型結(jié)構(gòu)成對扣在線圈1的 內(nèi)外壁之間，每對鐵芯2的U型對扣間隙用氣隙墊8墊開，隨后鐵芯2用不銹鋼扎帶9固定， 每對鐵芯在線圈的周向之間用墊塊3隔開，最后安裝有鐵芯2的線圈1放在一個夾具中澆 注環(huán)氧樹脂7。但這種結(jié)構(gòu)的飽和電抗器的缺點在于電氣設(shè)計和機械強度設(shè)計都非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于高壓直流輸電換流閥用的，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè) 計和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的飽和電抗器。 為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的 —種用于直流換流閥的飽和電抗器，包括線圈、環(huán)氧樹脂、鐵芯、金屬夾件、氣隙、 冷卻水系統(tǒng)入口、冷卻水系統(tǒng)出口和銅排，該飽和電抗器采用中空鋁管作為線圈的材料，并 且該中空鋁管也作為冷卻水的通道，可以對線圈和鐵芯進行冷卻，從而大大簡化了水路的 結(jié)構(gòu)；線圈繞制成橢圓跑道形結(jié)構(gòu)，使電抗器的結(jié)構(gòu)更為靈巧，便于裝設(shè)；鐵芯具有C型結(jié) 構(gòu)并采用分布式布置，在線圈的周向所述C型鐵芯成對扣接于線圈的外部，當(dāng)電感值變化 需要將鐵芯進行調(diào)整時，只需要改變鐵芯的對數(shù)，而無須改變外形尺寸，也就無須另外設(shè) 計，從而簡化了制造工藝，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；鐵芯相互之間的扣接處具 有氣隙，所述氣隙的厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求；所述中空鋁管的兩個端部一個 作為冷卻水系統(tǒng)入口，另一個作為冷卻水系統(tǒng)出口 ；在線圈的兩個端部各焊接一用于連接 母線的銅排，兩銅排平行正對布置。 其中，所述線圈沿周向存在兩段具有一定長度的直線結(jié)構(gòu)，便于固定和吊裝。
其中，所述線圈的匝與匝之間通過環(huán)氧樹脂進行可靠的固定和絕緣，環(huán)氧樹脂具 有一定的彈性，可減小電抗器在運行期間的振動并降低噪音。 其中，所述環(huán)氧樹脂的表面填涂有導(dǎo)電金屬層，C型結(jié)構(gòu)的鐵芯貼附于導(dǎo)電金屬層的表面，成對扣接于樹脂包裹的繞組外部。
其中，所述鐵芯的外部采用C型金屬夾件進行緊固； 其中，所述鐵芯扣接處的氣隙厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求； 其中，所述線圈的周向設(shè)置多對封閉耦合的鐵芯。 本發(fā)明的有益效果是 1 、本發(fā)明的飽和電抗器采用分布式鐵芯布置，通過改變鐵芯對數(shù)就可以改變電感 參數(shù)； 2、本發(fā)明的飽和電抗器的鐵芯成對扣接，通過改變氣隙厚度可以改變電感參數(shù)；
3、本發(fā)明的飽和電抗器的中空鋁管作為冷卻水通道，大大簡化了冷卻水路；
4、本發(fā)明的飽和電抗器的線圈采用跑道形結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)簡潔輕巧；另外，由于采 用跑道形結(jié)構(gòu)，所以線圈的相對兩面為直線結(jié)構(gòu)，便于固定和吊裝。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的鐵心繞線圈形式的直流換流閥用飽和電抗器的示意圖，其 中，1-線圈，2-鐵芯，3-墊±央，4-下蓋，5-水管接頭，6-銅排，7-環(huán)氧樹脂，8-氣隙墊，9-扎 帶； 圖2是本發(fā)明所述直流輸電換流閥用飽和電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，10-線圈， 11-環(huán)氧樹脂，12-鐵芯，13-金屬夾件，14-氣隙，15-冷卻水系統(tǒng)入口， 16-銅排，17-冷卻水 系統(tǒng)出口 ； 圖3是線圈10的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的飽和電抗器作進一步詳細的描述。 如圖2、圖3所示，一種直流輸電換流閥用飽和電抗器包括線圈10、環(huán)氧樹脂11、 鐵芯12、金屬夾件13、氣隙14及銅排16，線圈IO繞制成橢圓跑道形，線圈沿周向存在兩段 具有一定長度的直線結(jié)構(gòu)，便于固定和吊裝，線圈采用含銅量較低的鋁；匝間通過環(huán)氧樹脂 ll進行可靠的固定和絕緣，環(huán)氧樹脂為具有一定的彈性，可減小電抗器在運行期間的振動 并降低噪音。環(huán)氧樹脂表面填涂導(dǎo)電金屬層，C型結(jié)構(gòu)鐵芯12貼附于導(dǎo)電金屬層的表面， 成對扣接于樹脂包裹的繞組外部，鐵芯外部采用合金鋼材料的C型金屬夾件13進行緊固； 在線圈10的周向設(shè)置多對封閉耦合的鐵芯12，成對扣接的鐵芯12之間具有氣隙14，該氣 隙14的厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求；在線圈10的兩個端部各焊接一平行設(shè)置的 用于連接母線的銅排16。 本發(fā)明的飽和電抗器采用中空鋁管作為線圈材料，中空線圈為冷卻水通道，所述 中空鋁管的一端作為冷卻水系統(tǒng)入口 15，另一端作為冷卻水系統(tǒng)出口 17，可對線圈IO和鐵 芯12進行冷卻，從而大大簡化了水路的結(jié)構(gòu)；線圈繞制成橢圓跑道形結(jié)構(gòu)，使電抗器的結(jié) 構(gòu)更為靈巧，便于裝設(shè)；鐵芯分布式布置，線圈周向C型鐵芯成對扣接于線圈外部，當(dāng)電感 值變化需要鐵芯進行調(diào)整時，只需改變鐵芯的對數(shù)，而無須改變外形尺寸，也就無須另外設(shè) 計，從而簡化了制造工藝，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；鐵芯扣接處的氣隙厚度可 靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求。
此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。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
一種用于直流換流閥的飽和電抗器，包括線圈(10)、環(huán)氧樹脂(11)、鐵芯(12)、金屬夾件(13)、氣隙(14)、冷卻水系統(tǒng)入口(15)、冷卻水系統(tǒng)出口(17)和銅排(16)，其特征在于該飽和電抗器采用中空鋁管作為線圈(1)的材料，并且該中空鋁管也作為冷卻水的通道，可以對線圈(10)和鐵芯(12)進行冷卻，從而大大簡化了水路的結(jié)構(gòu)；線圈(10)繞制成橢圓跑道形結(jié)構(gòu)，使電抗器的結(jié)構(gòu)更為靈巧，便于裝設(shè)；鐵芯(12)具有C型結(jié)構(gòu)并采用分布式布置，在線圈(10)的周向所述C型鐵芯(12)成對扣接于線圈(10)的外部，當(dāng)電感值變化需要將鐵芯(12)進行調(diào)整時，只需要改變鐵芯(12)的對數(shù)，而無須改變外形尺寸，也就無須另外設(shè)計，從而簡化了制造工藝，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；鐵芯(12)相互之間的扣接處具有氣隙(14)，所述氣隙(14)的厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求；所述中空鋁管的兩個端部一個作為冷卻水系統(tǒng)入口(15)，另一個作為冷卻水系統(tǒng)出口(17)；在線圈(10)的兩個端部各焊接一個用于連接母線的銅排(16)，所述兩個銅排(16)平行正對布置。
2. 如權(quán)利要求l所述的飽和電抗器，其特征在于所述線圈(10)沿周向存在兩段具有 一定長度的直線結(jié)構(gòu)，便于固定和吊裝。
3. 如權(quán)利要求2所述的飽和電抗器，其特征在于所述線圈(10)的匝與匝之間通過環(huán) 氧樹脂(11)進行可靠的固定和絕緣，環(huán)氧樹脂具有一定的彈性，可減小電抗器在運行期間 的振動并降低噪音。
4. 如權(quán)利要求l-3所述的飽和電抗器，其特征在于所述環(huán)氧樹脂(11)的表面填涂有 導(dǎo)電金屬層，C型結(jié)構(gòu)的鐵芯(12)貼附于導(dǎo)電金屬層的表面，成對扣接于樹脂包裹的繞組 外部。
5. 如權(quán)利要求l-4所述的飽和電抗器，其特征在于所述鐵芯(12)的外部采用C型金 屬夾件(13)進行緊固。
6. 如權(quán)利要求l-5所述的飽和電抗器，其特征在于所述鐵芯(12)扣接處的氣隙(14) 厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求。
7. 如權(quán)利要求l-6所述的飽和電抗器，其特征在于在所述線圈(10)的周向設(shè)置多對 封閉耦合的鐵芯(12)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于直流換流閥的飽和電抗器。該飽和電抗器采用中空鋁管作為線圈材料，中空線圈為冷卻水通道，可以對線圈和鐵芯進行冷卻，從而大大簡化了水路的結(jié)構(gòu)；線圈繞制成橢圓跑道形結(jié)構(gòu)，使電抗器的結(jié)構(gòu)更為靈巧，便于裝設(shè)；鐵芯分布式布置，線圈周向C型鐵芯成對扣接于線圈外部，當(dāng)電感值變化需要鐵芯進行調(diào)整時，只需改變鐵芯的對數(shù)，而無須改變外形尺寸，也就無須另外設(shè)計，從而簡化了制造工藝，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；鐵芯扣接處的氣隙厚度可靈活調(diào)節(jié)，以滿足電氣性能要求。
文檔編號H01F27/16GK101702367SQ20091024131
公開日2010年5月5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, 劉杰, 湯廣福 申請人:中國電力科學(xué)研究院