可控鐵芯電抗器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可控鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、第一繞組、調(diào)節(jié)裝置；所述第一繞組繞在所述鐵芯柱上，所述調(diào)節(jié)裝置貼合連接所述鐵芯柱；所述第一繞組連接被保護裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)電抗容量；所述調(diào)節(jié)裝置包括第二繞組和可調(diào)負(fù)載；所述第二繞組的兩個線端分別連接所述可調(diào)負(fù)載的兩端；所述第二繞組繞在所述鐵芯柱上；所述可調(diào)負(fù)載包括：電抗負(fù)載或功率器件。上述可控鐵芯電抗器，調(diào)節(jié)裝置包括第二繞組和可調(diào)負(fù)載，成本較低，而且在可控鐵芯電抗器運作時，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置的可調(diào)負(fù)載，從而可以調(diào)節(jié)控制電抗器的電抗容量，加快響應(yīng)速率，具有較短的響應(yīng)時間。
【專利說明】 可控鐵芯電抗器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鐵芯電抗器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種可控鐵芯電抗器。

【背景技術(shù)】
[0002]可控鐵芯電抗器是在磁放大器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。隨著高磁感應(yīng)強度及低損耗的晶粒取向鋼帶和高磁導(dǎo)率、高矩形系數(shù)的坡莫合金材料的出現(xiàn)，磁放大器以及飽和電抗器的理論及應(yīng)用達(dá)到一個新水平，并且已引入到電力系統(tǒng)。普通磁飽和電抗器的主要缺點是:控制直流的改變會導(dǎo)致結(jié)成三角形線圈內(nèi)部電流的變化，過渡過程時間取決于三角形線圈時間常數(shù)，其數(shù)值較大，使響應(yīng)時間變慢，不能較好的進(jìn)行快速調(diào)節(jié)；另外就是有效材料消耗(3.0kg/kVA)和有功損耗(1.0% )較大，一般不可控的鐵芯電抗器的有效材料消耗及有功損耗分別只有0.8kg/kVA和0.5%。由于這些缺點使傳統(tǒng)的可控鐵芯電抗器的推廣應(yīng)用受到了限制。俄羅斯曾提出可控鐵芯電抗器“磁閥”的概念，并隨后實現(xiàn)了繞組(工作繞組、控制繞組、補償繞組)布置的全新結(jié)構(gòu)設(shè)計與樣品研制，使可控鐵芯電抗器的發(fā)展有了一定的進(jìn)展。但這種電抗器的缺點是:為保證只有較小截面的磁閥段始終處于飽和，而其余部分不飽和，勢必要增加其余部分鐵芯截面的面積，使電抗器的有效材料用量增多，成本較高，且損耗增加、噪音增大。在此基礎(chǔ)上，又提出了一種磁控式可控鐵芯電抗器的概念，通過全磁路的飽和來達(dá)到電抗器容量可控的目的，但在實際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)磁閥式和磁控式電抗器其可控硅電位高，成本較高，而且響應(yīng)時間較長。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有的可控鐵芯電抗器成本較高，而且響應(yīng)時間較長。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有的可控鐵芯電抗器成本較高，而且響應(yīng)時間較長的問題，提供一種可控鐵芯電抗器。
[0005]一種可控鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、第一繞組、調(diào)節(jié)裝置；
[0006]所述第一繞組繞在所述鐵芯柱上，所述調(diào)節(jié)裝置連接所述鐵芯柱；所述第一繞組連接被保護裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)電抗器的電抗容量；
[0007]所述調(diào)節(jié)裝置包括第二繞組和可調(diào)負(fù)載；所述第二繞組的兩個線端分別連接所述可調(diào)負(fù)載的兩端；所述第二繞組繞在所述鐵芯柱上；所述可調(diào)負(fù)載包括:電抗負(fù)載或功率器件。
[0008]上述可控鐵芯電抗器，調(diào)節(jié)裝置包括第二繞組和可調(diào)負(fù)載，成本較低，而且在可控鐵芯電抗器運作時，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置的可調(diào)負(fù)載，從而可以調(diào)節(jié)控制電抗器容量，加快響應(yīng)速率，具有較短的響應(yīng)時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為可控鐵芯電抗器第一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為可控鐵芯電抗器第二個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為可控鐵芯電抗器第三個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為可控鐵芯電抗器第四個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5為可控鐵芯電抗器第五個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖6為可控鐵芯電抗器第六個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型可控鐵芯電抗器的【具體實施方式】作詳細(xì)描述。
[0016]一種可控鐵芯電抗器，包括鐵芯柱10、第一繞組20、調(diào)節(jié)裝置30 ；
[0017]所述第一繞組20繞在所述鐵芯柱10上，所述調(diào)節(jié)裝置30貼合連接所述鐵芯柱10 ;所述第一繞組20連接被保護裝置，所述調(diào)節(jié)裝置30用于調(diào)節(jié)電抗器的電抗容量；
[0018]所述調(diào)節(jié)裝置30包括第二繞組31和可調(diào)負(fù)載32 ;所述第二繞組31兩個線端分別連接所述可調(diào)負(fù)載30兩端；所述第二繞組31繞在所述鐵芯柱10上；所述可調(diào)負(fù)載32包括:電抗負(fù)載或功率器件。
[0019]上述可控鐵芯電抗器，所述第二繞組31 —般是指低壓繞組，所述被保護裝置是指在發(fā)生短路時，電抗器進(jìn)行保護的對象，調(diào)節(jié)裝置30包括第二繞組31和可調(diào)負(fù)載32，成本較低，而且在可控鐵芯電抗器運作時，通過調(diào)節(jié)可調(diào)負(fù)載32，從而可以調(diào)節(jié)控制電抗容量，加快響應(yīng)速率，具有較短的響應(yīng)時間。
[0020]在一實施例中，所述電抗負(fù)載包括感性負(fù)載或容性負(fù)載。
[0021]感性負(fù)載指帶有電感參數(shù)的負(fù)載，容性負(fù)載指帶有電容參數(shù)的負(fù)載。
[0022]進(jìn)一步的，在一實施例中，所述感性負(fù)載可以為可控電抗器；所述可控電抗器可以包括:磁控式可控電抗器、磁閥式可控電抗器或直流偏磁式可控電抗器。
[0023]在一實施例中，所述容性負(fù)載可以為投切電容器，所述投切電容器包括依次連接的電容器投切開關(guān)和電容器；所述電容器投切開關(guān)連接所述第二繞組。
[0024]通過投切電容器進(jìn)行分級調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)控制電抗容量，在成本較低的同時也縮短了響應(yīng)時間，響應(yīng)時間可以達(dá)到毫秒級。
[0025]在一實施例中，所述功率器件可以為雙向可控硅。
[0026]通過雙向可控硅控制第二繞組流過的電流，可以調(diào)節(jié)可控鐵芯電抗器等效電抗值，從而可以加快響應(yīng)速率。
[0027]為了更進(jìn)一步的詳細(xì)說明本實用新型的可控鐵芯電抗器，下面將結(jié)合具體應(yīng)用實例進(jìn)行說明。
[0028]請參閱圖2，圖2為可控鐵芯電抗器第二個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]以三鐵芯柱的可控鐵芯電抗器為例。第一繞組110繞在鐵芯柱120上，鐵芯柱120上安裝第二繞組131，通過控制第二繞組131帶的可調(diào)負(fù)載132達(dá)到控制電抗器容量的目的，使可控鐵芯電抗器達(dá)到更低的諧波噪音、更短的響應(yīng)時間、更低的損耗的效果。
[0030]這是相當(dāng)于把電抗器變成了一個變壓器，通過調(diào)節(jié)這個變壓器的輸出，也就是調(diào)節(jié)了等效的電抗值的大小，由于電阻負(fù)載消耗的能量太大，一般是帶感性或者容性的負(fù)載，在感性或者容性的負(fù)載上基本不消耗有功，節(jié)能效果更佳。
[0031]鐵芯電抗器可以是帶氣隙的普通串聯(lián)鐵芯電抗器、并聯(lián)鐵芯電抗器，容量不可調(diào)的那種，通過安裝第二繞組131帶容量可調(diào)的感性或者容性負(fù)載后，就變成容量可調(diào)的鐵芯電抗器了，而且耗能不變，響應(yīng)速度更快。電抗器也可以是磁控式可控電抗器、磁閥式可控電抗器、直流偏磁式可控電抗器等等，通過安裝第二繞組131帶容量可調(diào)的感性或者容性負(fù)載，就可以縮短響應(yīng)時間。
[0032]請參閱圖3，圖3為可控鐵芯電抗器第三個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]第一繞組210繞在鐵芯柱220上，鐵芯柱220上安裝第二繞組230，通過控制第二繞組230帶的可調(diào)負(fù)載達(dá)到控制電抗容量的目的，第二繞組230帶容性負(fù)載，其中容性負(fù)載包括:電容器投切開關(guān)240，電容器250 ；電容器250可以有多種電容型號進(jìn)行選擇。由于采用的分組投切電容器的方式，投切電容器投切開關(guān)可以采用一般開關(guān)，也可以采用功率器件，它的調(diào)節(jié)是分級調(diào)節(jié)，響應(yīng)時間較快，可以達(dá)到毫秒級。相對于感性負(fù)載，它的成本更低，損耗更是比感性負(fù)載低的多。
[0034]請參閱圖4，圖4為可控鐵芯電抗器第四個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]第一繞組210繞在鐵芯柱220上，鐵芯柱220上安裝第二繞組230，通過控制第二繞組230帶的可調(diào)負(fù)載達(dá)到控制電抗容量的目的。第二繞組230帶感性負(fù)載時，感性負(fù)載可以是一個可控電抗器260，如磁控式可控電抗器、磁閥式可控電抗器、直流偏磁式可控電抗器等等，可以產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的負(fù)載變化。也可以用功率器件帶一個固定容量的電抗器，調(diào)節(jié)功率期間的導(dǎo)通角，從而可以調(diào)節(jié)負(fù)載的變化，也能產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的負(fù)載，響應(yīng)時間很快，可以達(dá)到毫秒級。
[0036]請參閱圖5，圖5為可控鐵芯電抗器第五個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]第一繞組210繞在鐵芯柱220上，鐵芯柱220上安裝第二繞組230，通過控制第二繞組230帶的可調(diào)負(fù)載達(dá)到控制電抗容量的目的。第二繞組230也可以帶功率器件，比如雙向可控硅270，從而可以通過控制功率器件的導(dǎo)通角來控制第二繞組230中流過的電流，達(dá)到控制電抗器等效電抗值的目的。
[0038]請參閱圖6，圖6為可控鐵芯電抗器第六個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]同樣，鐵芯電抗器可以為單相圓環(huán)型，其中第一繞組310繞在鐵芯柱320上，鐵芯柱320上安裝第二繞組330，通過控制第二繞組330帶的可調(diào)負(fù)載達(dá)到控制電抗器容量的目的。使可控鐵芯電抗器達(dá)到更低的諧波噪音、更短的響應(yīng)時間、更低的損耗的效果。
[0040]以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可控鐵芯電抗器，其特征在于，包括鐵芯柱、第一繞組、調(diào)節(jié)裝置； 所述第一繞組繞在所述鐵芯柱上，所述調(diào)節(jié)裝置連接所述鐵芯柱；所述第一繞組連接被保護裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)電抗器的電抗容量； 所述調(diào)節(jié)裝置包括第二繞組和可調(diào)負(fù)載；所述第二繞組的兩個線端分別連接所述可調(diào)負(fù)載的兩端；所述第二繞組繞在所述鐵芯柱上；所述可調(diào)負(fù)載包括:電抗負(fù)載或功率器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控鐵芯電抗器，其特征在于，所述電抗負(fù)載包括感性負(fù)載或容性負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控鐵芯電抗器，其特征在于，所述感性負(fù)載為可控電抗器；所述可控電抗器包括:磁控式可控電抗器、磁閥式可控電抗器或直流偏磁式可控電抗器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控鐵芯電抗器，其特征在于，所述容性負(fù)載為投切電容器，所述投切電容器包括依次連接的電容器投切開關(guān)和電容器；所述電容器投切開關(guān)連接所述第二繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控鐵芯電抗器，其特征在于，所述功率器件為雙向可控硅。
【文檔編號】H01F29/08GK204189596SQ201420743535
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】曾強, 歐郁強, 蔡德華, 王利國, 李豪天, 徐平, 趙永發(fā), 謝善益, 翟瑞聰, 余棟斌, 吳春雷, 馮劉凱 申請人:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局, 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 上海華立軟件系統(tǒng)有限公司