磁控電抗器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種磁控電抗器，所述磁控電抗器包括：電抗器繞組，所述電抗器繞組包括鐵芯和繞在所述鐵芯周?chē)木€圈，利用所述線圈的電流強(qiáng)度來(lái)改變所述鐵芯的磁通；整流橋電路，所述整流橋電路的輸出端與所述電抗器繞組中的線圈相連接，所述整流橋電路產(chǎn)生工作的電流并加載在所述線圈上，從而使得所述鐵芯快速勵(lì)磁，進(jìn)而快速增加所述鐵芯的磁通的容量。本發(fā)明的磁控電抗器可以實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁，且無(wú)需提高抽頭電壓和額外的勵(lì)磁繞組。
【專(zhuān)利說(shuō)明】磁控電抗器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娍蛊餮b置，尤其涉及一種磁控電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控電抗器(Magnetically Controlled Reactor, MCR),作為靜止式無(wú)功補(bǔ)償裝置的一種類(lèi)型，起源于磁放大器和飽和電抗器，但在結(jié)構(gòu)和性能上與飽和電抗器有本質(zhì)區(qū)另O。磁控電抗器的技術(shù)是在前蘇聯(lián)得到突破，并于上個(gè)世紀(jì)末被引入國(guó)內(nèi)，具有可靠性高、損耗低、占地少以及諧波污染小，控制容易等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦山、冶金及電力等行業(yè)中，已成為替代晶閘管控制電抗器的主要選擇。
[0003]磁控電抗器的基本工作原理是通過(guò)控制電抗器繞組中的直流電流可以改變鐵芯上的磁通,通過(guò)改變電抗器鐵芯上通過(guò)的磁通從而改變鐵芯的飽和度,從而改變電抗器的感值，以便實(shí)現(xiàn)輸出無(wú)功功率的變化。為了以較小的電流實(shí)現(xiàn)較大的飽和度，磁控電抗器采用局部飽和技術(shù)，在整個(gè)勵(lì)磁中有一段鐵芯的截面積被減小，從而很容易達(dá)到磁飽和，而其他部分都處于線性區(qū)。這種方式大幅改善了電抗器的功耗、噪聲和諧波性能指標(biāo)。MCR的制造工藝和變壓器基本一致，其成本、可制造性及可靠性均接近于變壓器，維護(hù)簡(jiǎn)便，非常適合應(yīng)用于電力系統(tǒng)等環(huán)境適應(yīng)性要求 高的場(chǎng)合。磁控電抗器除了可用于電力系統(tǒng)以改善電網(wǎng)的輸電能力、改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量等，還可用于工業(yè)廠礦的無(wú)功補(bǔ)償、電機(jī)軟啟動(dòng)等，具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0004]目前MCR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、礦山、冶金等行業(yè)，同時(shí)隨著新能源行業(yè)的不斷發(fā)展，在新能源電站中MCR型無(wú)功補(bǔ)償裝置也得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著電網(wǎng)對(duì)新能源行業(yè)并網(wǎng)要求的不斷提高，無(wú)功補(bǔ)償裝置的響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)要求越來(lái)越嚴(yán)格。而傳統(tǒng)的MCR型無(wú)功補(bǔ)償裝置的勵(lì)磁響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足嚴(yán)格的并網(wǎng)要求。另外，隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，在面對(duì)快速波動(dòng)負(fù)荷的現(xiàn)場(chǎng)，響應(yīng)速度成為制約MCR發(fā)展的關(guān)鍵因素。
[0005]目前提高M(jìn)CR響應(yīng)速度的一種方式是提高本體抽頭電壓，但這種方式一方面只能提高快速勵(lì)磁速度，而這種方式提高了對(duì)可控器件的耐壓要求，削弱了 MCR的優(yōu)勢(shì)，降低了在超高壓場(chǎng)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。另一種方式則是通過(guò)額外增加一套繞組的方式來(lái)提高響應(yīng)速度，然而這種方式增加了設(shè)備的成本以及制造復(fù)雜度，也不是較為理想的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種磁控電抗器，可以實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁，且無(wú)需提高抽頭電壓和額外的勵(lì)磁繞組。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁控電抗器，所述磁控電抗器包括:
[0008]電抗器繞組，所述電抗器繞組包括鐵芯和繞在所述鐵芯周?chē)木€圈，利用所述線圈的電流強(qiáng)度來(lái)改變所述鐵芯的磁通；
[0009]整流橋電路，所述整流橋電路的輸出端與所述電抗器繞組中的線圈相連接，所述整流橋電路產(chǎn)生正向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述鐵芯快速勵(lì)磁，進(jìn)而快速增加所述鐵芯的磁通的容量。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的磁控電抗器可以實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁，而不需要提高抽頭電壓和增加額外的勵(lì)磁繞組。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，本發(fā)明的磁控電抗器的響應(yīng)時(shí)間比現(xiàn)有的磁控電抗器的響應(yīng)時(shí)間縮短了 3-10倍，整體響應(yīng)時(shí)間可以縮短到30ms以?xún)?nèi)，能夠滿(mǎn)足新能源電站對(duì)響應(yīng)速度的要求，適用于各種需要快速無(wú)功補(bǔ)償響應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，例如，超高壓電網(wǎng)、超高壓現(xiàn)場(chǎng)及需要快速響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合，可替代傳統(tǒng)的TCR(晶閘管控制電抗器)型靜止式無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的磁控電抗器的電路原理圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種橋式半控整流橋的電路原理圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種橋式全控整流橋的電路原理圖；
[0014]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的磁控電抗器的電路原理圖；
[0015]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種強(qiáng)迫關(guān)斷電路的電路原理圖；
[0016]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的磁控電抗器的電路原理圖；
[0017]圖7為本發(fā)明實(shí)施例四提供的磁控電抗器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]本發(fā)明提供的磁控電抗器是強(qiáng)迫有源勵(lì)磁控制的單勵(lì)磁繞組MCR型磁控電抗器，其強(qiáng)迫勵(lì)磁控制的工作原理是:使用強(qiáng)迫勵(lì)磁控制單元對(duì)電抗器繞組本體的直流電流進(jìn)行直接控制，可以根據(jù)需要快速增加勵(lì)磁強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁。其中，強(qiáng)迫勵(lì)磁控制單元通過(guò)整流橋電路和/或強(qiáng)迫關(guān)斷電路實(shí)現(xiàn)，通過(guò)在整流橋電路或強(qiáng)迫關(guān)斷電路中設(shè)置可控器件，并通過(guò)應(yīng)用場(chǎng)景的控制系統(tǒng)的控制信號(hào)控制該些可控器件在不同狀態(tài)下的通斷狀態(tài)，用以改變電抗器繞組的直流電，實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁。
[0020]實(shí)施例一
[0021]圖1是本實(shí)施例提供的磁控電抗器的電路原理圖，如圖1所示，本發(fā)明的磁控電抗器包括:電抗器繞組和整流橋電路，整流橋電路的輸出端直接與電抗器繞組中的線圈相連接，構(gòu)成回路。
[0022]電抗器繞組包括兩個(gè)鐵芯，每個(gè)所述鐵芯上繞有兩組線圈，在一個(gè)鐵芯上有線圈LA、線圈LD，在另外一個(gè)鐵芯上有線圈LB、線圈LC。線圈LA出線端和線圈LB的進(jìn)線端相連，線圈LC的出線端與線圈LD的進(jìn)線端相連，四組線圈為交叉并聯(lián)結(jié)構(gòu)。每個(gè)所述鐵芯上有一組線圈上設(shè)有第一抽頭，在線圈LA的出線端引出第一抽頭5，線圈LC的出線端引出第一抽頭6,第一抽頭5與整流橋電路輸出的一端相連,第一抽頭6與整流橋電路輸出的另一端相連，構(gòu)成回路。電抗器繞組利用通過(guò)線圈的電流強(qiáng)度來(lái)改變鐵芯的磁通。
[0023]整流橋電路包括第一整流橋RBl和第二整流橋RB2。第一整流橋RBl和第二整流橋RB2的輸出端并聯(lián)，連接于輸出端7和輸出端8，輸出端7和輸出端8分別與電抗器繞組的第一抽頭5和第一抽頭6相連接。
[0024]第一整流橋RBl用于產(chǎn)生工作電流并提供給所述線圈，為所述電抗器繞組提供正常工作時(shí)的直流電。
[0025]第二整流橋RB2用于產(chǎn)生正向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述鐵芯快速勵(lì)磁，進(jìn)而快速增加所述鐵芯的磁通的容量。
[0026]值得說(shuō)明的是，第二整流橋RB2還可以用于產(chǎn)生反向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述線圈的電流迅速減小，加速所述鐵芯退磁。
[0027]第一整流橋RBl可以是橋式半控整流橋，也可以是橋式全控整流橋。第二整流橋RB2具體為橋式全控整流橋。
[0028]圖2是本實(shí)施例提供的一種橋式半控整流橋的電路原理圖，如圖2所示，橋式半控整流橋包括隔離變壓器Tl、可控器件S1、可控器件S2和兩個(gè)非可控器件的二極管D3、二極管D4，其中可控器件SI和二極管D3串聯(lián)，可控器件S2和二極管D4串聯(lián)，并構(gòu)成橋式整流結(jié)構(gòu)。隔離變壓器Tl副邊繞組的兩端分別接于可控器件SI和二極管D3串聯(lián)的中間連接點(diǎn)、可控器件S2和二極管D4串聯(lián)的中間連接點(diǎn)?？煽仄骷I和二極管D3串聯(lián)的兩端與可控器件S2和二極管D4串聯(lián)的兩端相連接，并與二極管Dl的兩端相連，作為整流橋的輸出端7和輸出端8。其中，二極管Dl起保護(hù)作用，當(dāng)然也可以在每一個(gè)可控器件上并聯(lián)一個(gè)二極管。
[0029]圖3是本實(shí)施例提供的一種橋式全控整流橋的電路原理圖，如圖3所示，橋式全控整流橋包括隔離變壓器T2、可控器件S3、可控器件S4、可控器件S5、可控器件S6及二極管D2?？煽仄骷3、可控器件S4、可控器件S5、可控器件S6兩兩串聯(lián)，構(gòu)成橋式整流結(jié)構(gòu)。隔離變壓器T2副邊繞組的兩端分別接于可控器件S3與可控器件S5的中間連接點(diǎn)、可控器件S4與可控器件S6的中間連接點(diǎn)；可控器件S3與可控器件S5串聯(lián)的兩端與可控器件S4與可控器件S6串聯(lián)的兩端相連接，并與二極管D2的兩端相連，作為整流橋的輸出端7和輸出端8。其中，二極管D2起保護(hù)作用，當(dāng)然也可以在每一個(gè)可控器件上并聯(lián)一個(gè)二極管。
[0030]可控器件可以但不限于采用可控硅、GTO (門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)/IGBT (絕緣雙極型晶體管)、IGCT (集成門(mén)極換流晶閘管)或I EGT (電子注入增強(qiáng)柵晶體管)等開(kāi)關(guān)器件。
[0031]各個(gè)可控器件的控制極與應(yīng)用場(chǎng)景的控制系統(tǒng)相連接，控制系統(tǒng)通過(guò)給定的控制信號(hào)控制各個(gè)可控器件不同的通斷狀態(tài)。
[0032]在正常工作時(shí)，系統(tǒng)需要第一整流橋RBl提供直流的工作電流。此時(shí)，第一整流橋RBl上的可控器件需要導(dǎo)通，使得隔離變壓器Tl能夠連接至第一抽頭5和第一抽頭6，此時(shí)第二整流橋RB2不工作，其可控器件處于關(guān)閉狀態(tài)。隔離變壓器Tl為一個(gè)正常工作的電源，為磁控電抗器提供正常工作時(shí)的電壓，以提供電抗器繞組的直流電。
[0033]如果第一整流橋RBl采用橋式全控整流橋，控制系統(tǒng)控制第一整流橋RBl中對(duì)角關(guān)系的可控器件的導(dǎo)通狀態(tài)相同，即如果可控器件S4為導(dǎo)通狀態(tài)，可控器件S5也為導(dǎo)通狀態(tài)，反之亦然?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)控制第二整流橋RB2的可控器件的通斷狀態(tài)以輸出直流電流。如果第一整流橋RBl采用橋式半控整流橋，可控器件SI和可控器件S2的通斷狀態(tài)相反。
[0034]當(dāng)系統(tǒng)需要快速勵(lì)磁時(shí)，第二整流橋RB2提供一個(gè)正向高壓。此時(shí)，第二整流橋RB2上正向的可控器件需要導(dǎo)通，使得隔離變壓器T2能夠連接至第一抽頭5和第一抽頭6，而此時(shí)，第一整流橋RBl不工作，其可控器件處于關(guān)閉狀態(tài)。隔離變壓器T2為一個(gè)高壓電源，當(dāng)整流橋正向?qū)〞r(shí)，為磁控電抗器提供正向高壓，促使電抗器的容量迅速上升，實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁。[0035]如果第二整流橋RB2采用橋式全控整流橋，第二整流橋RB2中對(duì)角關(guān)系的可控器件的導(dǎo)通狀態(tài)相同，即如果可控器件S4為導(dǎo)通狀態(tài)，可控器件S5也為導(dǎo)通狀態(tài)，反之亦然?？刂葡到y(tǒng)選擇其中正向的那組可控器件導(dǎo)通，另一組為關(guān)閉狀態(tài)，以控制第二整流橋RB2輸出正向高壓，使得輸出的電流迅速增加，對(duì)電抗器本體的鐵芯增加勵(lì)磁，使得小截面鐵芯迅速進(jìn)入飽和，促使電抗器的容量迅速上升，實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁的作用。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到本體輸入容量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，第二整流橋RB2停止工作，第一整流橋RBl提供需要維持的勵(lì)磁電流，完成快速勵(lì)磁。
[0036]當(dāng)系統(tǒng)需要快速退磁時(shí)，第二整流橋RB2提供一個(gè)反向高壓。此時(shí)，第二整流橋RB2上反向的可控器件需要導(dǎo)通，使得隔離變壓器T2能夠連接至第一抽頭5和第一抽頭6，而此時(shí)，第一整流橋RBl不工作，其可控器件處于關(guān)閉狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)選擇反向的那組可控器件導(dǎo)通，另一組為關(guān)閉狀態(tài)，以控制第二整流橋RB2輸出反向高壓，當(dāng)該反向高壓加到電抗器繞組上，使得流經(jīng)線圈LA、線圈LB、線圈LC和線圈LD的電流迅速減小到需要的值，完成快速退磁。
[0037]實(shí)施例二
[0038]圖4是本實(shí)施例提供的磁控電抗器的電路原理圖，如圖4所示，本發(fā)明的磁控電抗器包括:電抗器繞組、強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS和整流橋電路。與實(shí)施例一的差別僅在于，本實(shí)施例還包括強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS，連接于所述整流橋電路的輸出端與所述電抗器繞組的線圈之間，強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS用于在快速退磁時(shí)斷開(kāi)所述整流橋電路輸出的電流，使得通過(guò)所述線圈的電流迅速減小，對(duì)所述鐵芯迅速退磁。
[0039]圖5是本實(shí)施例提供的一種強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS的電路原理圖，如圖5所示，強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS包括可控器件HS1、可控器件HS2、隔離變壓器T3和緩沖元件HC2。
[0040]隔離變壓器T3與二極管HDl和電阻HR相串聯(lián)，隔離變壓器T3副邊繞組的一端連接二極管HDl的陽(yáng)極，另一端連接電容HCl的一端，二極管HDl的陰極通過(guò)電阻HR與電容HCl的另一端相連接，電容HCl與可控器件HS2的陽(yáng)極相連接，電容HCl的另一端與可控器件HSl的陽(yáng)極相連接，并與所述整流橋電路的輸出端7相連接，可控器件HSl和可控器件HS2的陰極相連接作為強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS的輸出端5，可與線圈的第一抽頭5相連接。所述整流橋電路的輸出端8直接與強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS的輸出端6相連接，輸出端6與線圈的第一抽頭6相連接。為避免退磁過(guò)程中的較高的反壓，通過(guò)緩沖元件對(duì)高壓進(jìn)行吸收和緩沖。緩沖元件HC2的一端與二極管HD2的陽(yáng)極相連接，二極管HD2的陰極與輸出端5相連接，緩沖元件HC2的另一端與輸出端6相連接。
[0041]可控器件可以但不限于采用可控硅、GTO/IGBT、IGCT或IEGT等開(kāi)關(guān)器件。各個(gè)可控器件的控制極也與應(yīng)用場(chǎng)景的控制系統(tǒng)相連接，控制系統(tǒng)通過(guò)給定的控制信號(hào)控制各個(gè)可控器件不同的通斷狀態(tài)。
[0042]緩沖元件HC2可以但不限于采用電容、電阻、避雷器或其他過(guò)壓保護(hù)器，用以吸收和緩沖在退磁過(guò)程中產(chǎn)生的較高的反壓。
[0043]當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作或快速勵(lì)磁時(shí)，可控器件HSl處于導(dǎo)通狀態(tài)，可控器件HS2處于關(guān)閉狀態(tài)，相當(dāng)于整流橋電路與電抗器繞組的第一抽頭5和第一抽頭6相連接，因而，在正常工作時(shí)，第一整流橋RBl的工作原理與實(shí)施例一中的工作原理相同，當(dāng)系統(tǒng)需要快速勵(lì)磁時(shí)，第二整流橋RB2提供一個(gè)正向高壓的工作原理也與實(shí)施例一中的相同。[0044]當(dāng)系統(tǒng)需要快速退磁時(shí)，可控器件HS2開(kāi)始導(dǎo)通狀態(tài)，使得隔離變壓器T3在并聯(lián)的可控器件HSl上施加很高反向電壓，從而將可控器件HSl上流過(guò)的電流迅速減小到需要的值，此時(shí)再關(guān)閉可控器件HSl，完成快速退磁。此時(shí)，第二整流橋RB2可以提供反向高壓用以配合強(qiáng)迫關(guān)斷電路HSl進(jìn)行快速退磁，或者也可以處于關(guān)閉狀態(tài)。一般而言，隔離變壓器T3的電壓介于隔離變壓器Tl的電壓與隔離變壓器T2的電壓之間。
[0045]實(shí)施例三
[0046]圖6是本實(shí)施例提供的磁控電抗器的電路原理圖，如圖6所示，本發(fā)明的磁控電抗器包括:電抗器繞組、強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS和整流橋電路。與實(shí)施例二的差別僅在于，本實(shí)施例所采用的電抗器繞組為非快速的普通的電抗器繞組本體，本發(fā)明對(duì)電抗器繞組所采用的具體形式并不作限制。
[0047]與實(shí)施例二相比，本實(shí)施例的電抗器繞組在線圈LA的中間還引出第二抽頭1，線圈LD的中間引出第二抽頭3，第二抽頭I和第二抽頭3之間接有可控器件MS1，在線圈LC的中間引出第二抽頭2，在線圈LB中間引出第二抽頭4，第二抽頭2和第二抽頭4之間接有可控器件MS2,且可控器件MSl和可控器件MS2的導(dǎo)通方向相反。在第一抽頭5和第二抽頭6之間還設(shè)有一個(gè)續(xù)流二極管MD。
[0048]可控器件可以但不限于采用可控硅、GTO/IGBT、IGCT或IEGT等開(kāi)關(guān)器件。各個(gè)可控器件的控制極也與應(yīng)用場(chǎng)景的控制系統(tǒng)相連接，在正常工作時(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)控制信號(hào)控制各個(gè)可控器件不同的通斷狀態(tài)。
[0049]當(dāng)系統(tǒng)處于快速勵(lì)磁或快速退磁時(shí)，兩個(gè)可控器件及續(xù)流二極管處于失效狀態(tài)，此時(shí)，具體的工作原理與實(shí)施例二相同，于此不再贅述。
[0050]實(shí)施例四
[0051]圖7是本實(shí)施例提供的磁控電抗器的電路原理圖，如圖7所示，本發(fā)明的磁控電抗器包括:電抗器繞組、強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS和整流橋電路。與實(shí)施例二相比，本實(shí)施例采用的整流橋電路僅包括第一整流橋RBl。
[0052]此時(shí)，第一整流橋RBl作為可控整流橋，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，通過(guò)改變可控器件的導(dǎo)通角來(lái)控制輸出電壓。當(dāng)隔離變壓器Tl給第一整流橋RBl提供一個(gè)較高電源電壓時(shí)，由于導(dǎo)通角的不同，可以使第一整流橋RBl輸出較低的電壓，從而維持較低的輸出電流，使得電抗器工作在正常調(diào)節(jié)狀態(tài)。當(dāng)需要快速勵(lì)磁時(shí)，改變導(dǎo)通角，可以使第一整流橋RBl輸出較高電壓，從而迅速輸出大電流，使得電抗器輸出容量迅速變化。當(dāng)需要快速退磁時(shí)，利用強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS使得電流迅速減小到需要的值，或者，改變可控器件的導(dǎo)通角，可以使第一整流橋RBl輸出較高的反向電壓，從而迅速減小輸出電流，使得電抗器迅速退磁。因而，在本實(shí)施例中，強(qiáng)迫關(guān)斷電路HS也可以省略。
[0053]需要說(shuō)明的是，為了提高磁控電抗器的安全性和穩(wěn)定性，當(dāng)采用一個(gè)整流橋作為可控整流橋時(shí)，可以通過(guò)增加電抗器繞組本體的外部絕緣措施來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
[0054]本發(fā)明提供的磁控電抗器，是可應(yīng)用于無(wú)功補(bǔ)償、高壓軟起動(dòng)器及其它應(yīng)用磁控電抗器裝置，可以實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁，而不需要提高抽頭電壓和增加額外的勵(lì)磁繞組。
[0055]經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)際驗(yàn)證，本發(fā)明的磁控電抗器的響應(yīng)時(shí)間比現(xiàn)有的磁控電抗器的響應(yīng)時(shí)間縮短了 3-10倍，整體響應(yīng)時(shí)間可以縮短到30ms以?xún)?nèi)，能夠滿(mǎn)足新能源電站對(duì)響應(yīng)速度的要求，適用于各種需要快速無(wú)功補(bǔ)償響應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，例如，超高壓電網(wǎng)、超高壓現(xiàn)場(chǎng)及需要快速響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合，可替代傳統(tǒng)的TCR (晶閘管控制電抗器)型靜止式無(wú)功補(bǔ)償裝置。
[0056]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁控電抗器，其特征在于，所述磁控電抗器包括: 電抗器繞組，所述電抗器繞組包括鐵芯和繞在所述鐵芯周?chē)木€圈，利用所述線圈的電流強(qiáng)度來(lái)改變所述鐵芯的磁通； 整流橋電路，所述整流橋電路的輸出端與所述電抗器繞組中的線圈相連接，所述整流橋電路產(chǎn)生正向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述鐵芯快速勵(lì)磁，進(jìn)而快速增加所述鐵芯的磁通的容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器，其特征在于，所述電抗器繞組包括兩個(gè)鐵芯，每個(gè)所述鐵芯上繞有兩組線圈，四組線圈交叉并聯(lián)，并與所述整流橋電路的兩個(gè)輸出端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控電抗器，其特征在于，每個(gè)所述鐵芯的兩組所述線圈之間還連接有可控器件，且兩個(gè)所述可控器件的導(dǎo)通方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器，其特征在于，所述整流橋電路包括并聯(lián)的第一整流橋和第二整流橋； 所述第一整流橋，用于產(chǎn)生工作電流并提供給所述線圈； 所述第二整流橋，用于產(chǎn)生正向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述鐵芯快速勵(lì)磁，進(jìn)而快速增加所述鐵芯的磁通的容量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控電抗器，其特征在于:所述第二整流橋還用于產(chǎn)生反向高壓并加載在所述線圈上，從而使得所述線圈的電流迅速減小，加速所述鐵芯退磁。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁控電抗器，其特征在于:所述第一整流橋具體為橋式半控整流橋或橋式全控整流橋； 所述第二整流橋具體為橋式全控整流橋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器，其特征在于:所述磁控電抗器還包括: 強(qiáng)迫關(guān)斷電路，所述強(qiáng)迫關(guān)斷電路連接于所述整流橋電路的輸出端與所述電抗器繞組的線圈之間，用于斷開(kāi)所述整流橋電路輸出的電流，從而使得所述線圈的電流迅速減小，加速所述鐵芯退磁。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁控電抗器，其特征在于:所述強(qiáng)迫關(guān)斷電路包括第一可控器件、第二可控器件、隔離變壓器和緩沖元件； 所述第一可控器件連接于所述整流橋電路的一個(gè)輸出端與所述線圈的一個(gè)輸入端之間； 所述第二可控器件與電容串聯(lián)，并與所述第一可控器件并聯(lián)連接； 所述隔離變壓器的副邊繞組經(jīng)過(guò)第一二極管和電阻與所述電容相并聯(lián)； 所述緩沖元件經(jīng)過(guò)第二二極管與所述線圈的兩個(gè)輸入端相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或8所述的磁控電抗器，其特征在于:所述可控器件、第一可控器件或第二可控器件具體為可控硅、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管、絕緣雙極型晶體管、集成門(mén)極換流晶閘管或電子注入增強(qiáng)柵晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁控電抗器，其特征在于:所述緩沖器件具體為電容或電阻。
11.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁控電抗器，其特征在于:所述緩沖器件具體為過(guò)壓保護(hù)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁`控電抗器，其特征在于:所述過(guò)壓保護(hù)器具體為避雷器。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103684164SQ201210364750
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】王志泳 申請(qǐng)人:北京三得普華科技有限責(zé)任公司, 江蘇三得普華智能電力技術(shù)有限公司