CN102969723B - 一种用于电力电子设备的集成型取能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电力电子设备的集成型取能装置，电流变换器（1）、电缆固定装置（2）、一次侧接线端（3）和变压器（10）；至少一个的电缆固定装置（2）通过螺钉固定在电流变换器（1）上；两个一次侧接线端（3）分别设置在电流变换器（1）的两端，通过电缆与所述变压器（10）连接。本发明主要为高电位工作的触发板（TE板）提供工作能量，其具有优良的电气和机械性能，并且本装置结构简单，容易实施。

Description

一种用于电力电子设备的集成型取能装置
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种用于电力电子设备的集成型取能装置。
背景技术
静止无功补偿装置(SVC)的TSC型晶闸管阀要求第一次在晶闸管电压过零点触发，导通后到电流过零点自然关断后要触发反向晶闸管保持电容接入系统。因此高电位触发板(TE板)多采用外部提供能量的方式工作，即采用电流送能方式，取单独的低压系统的电流作为晶闸管出发能量来源。其中送能系统主要包括送能变压器、电缆，取能部分主要为取能装置。现有方案中取能装置采用穿心式，送能变压器输出端为一次侧，环形铁心绕线为二次侧。结构形式有绝缘材料浇注型和机加工型等，使用数量根据晶闸管阀所用高电位触发板(TE板)数量确定。机加工型取能装置结构灵活，但不易加工，成本高，适用于小批量试制产品。绝缘材料浇注型取能装置加工简单，适用于大批量的定型产品。上述两种取能装置存在以下不足：1、由于使用数量多，需要在结构上单独设计安装机构，固定方式较为繁琐。2、电缆需依次穿过所有取能装置的中心，装置的中心孔尺寸要严格控制，同心度要求高，尺寸过大导致局部放电，尺寸过小电缆穿线困难。3、一般可用于10kV等级TSC晶闸管阀体，10kV等级以上绝缘配合复杂局放值较高，难满足电气性能要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于电力电子设备的集成型取能装置，适用于工频送能和高频送能，其主要为高电位工作的触发板（TE板）提供工作能量。并且本发明具备优良的电气和机械性能。
本发明提供的一种用于电力电子设备的集成型取能装置，其改进之处在于，所述装置包括电流变换器1、电缆固定装置2、一次侧接线端3和变压器10；
至少一个的所述电缆固定装置2通过螺钉固定在所述电流变换器1上；两个所述一次侧接线端3分别设置在所述电流变换器1的两端，通过电缆与所述变压器10连接。
其中，所述电流变换器1包括环形铁心5、一次绕组硬导体6和二次绕组接线端8；所述环形铁心5上绕有二次绕组线圈7；所述环形铁心5和一次绕组硬导体6之间填充有绝缘浇注层4；所述环形铁心5外侧设有绝缘浇注层4。
其中，所述电缆固定装置2包括固定夹和转接固定板；
所述电缆固定装置2一端套在所述电流变换器1上，另一端套住电缆，用于固定电缆。
其中，所述电流变换器1采用环氧树脂真空浇注；在进行浇注时，将装入模具内的环形铁心5、一次绕组硬导体6、二次绕组线圈7、二次绕组接线端8加热干燥后，送入互感器专用环氧真空浇注设备采用真空浇注的方式注入模具内，进行真空脱气处理，达到工艺要求的真空度后，取出模具送入电加热烘箱加热固化，然后脱模去毛刺。
其中，所述一次侧接线端3一端与电缆连接，另一端采用圆环抱箍式与所述电流变换器1的一次绕组硬导体6连接。
其中，所述取能装置包括至少一个的绝缘子伞裙9；所述绝缘子伞裙9套在所述电流变换器1上。
其中，所述绝缘子伞裙9为立式环形结构。
其中，所述一次绕组硬导体6采用紫铜管。
其中，所述二次绕组接线端8的下端通过浇注方式固定在所述绝缘浇注层4上，且与所述二次绕组线圈7连接，上端通过导线与高电位触发板连接。
其中，所述二次绕组线圈7根据所述取能装置需要的的参数，用互感器制造专用设备绕制。
其中，所述变压器10的变比为220V/1.5V。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
1、本发明一次绕组硬导体采用紫铜管(T2)，铜管交流电阻小，功率损失小，散热条件好，机械强度高。
2、本发明取能装置内铁心和二次绕组数量可根据设计需要调整，结构灵活，通用性强。
3、本发明取能装置整体采用环氧树脂真空浇注工艺，避免了一次与二次绕组间的气隙，并减少内部出现气泡等缺陷，有效降低同电压等级下局放值。
4、本发明电缆固定装置与取能装置铜管连接，接触表面积大，圆与圆之间受力均匀，接触表面大于导体截面的10倍，接触电阻小于导体电阻，连接部位温升低于导体。
5、本发明的二次绕组相互隔离，保证足够的安全距离。
6、本发明的取能装置结构简单，安装接线简便，容易实施，并可以缩短生产周期。
附图说明
图1为本发明提供的集成型取能装置结构图。
图2为本发明提供的集成型取能装置电流变换器截面图。
图3为本发明提供的集成型取能装置安装示意图(俯视图)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实施例提供的一种用于电力电子设备的集成型取能装置，其结构图如图1所示，包括电流变换器1、电缆固定装置2、一次侧接线端3和变压器10；本实施例以两个电缆固定装置为例说明。在电流变换器1的轴向方向上，套有两个通过电流变换器1中心点对称的电缆固定装置2；同时，两个一次侧接线端3分别设置在电流变换器1的两端，每个一次侧接线端3一端接送能变压器引出电缆，另一端采用圆环抱箍式与电流变换器1的一次绕组硬导体6连接。两个一次侧接线端3通过电缆与变压器10连接。本实施例为了增强取能装置的绝缘效果，添加了六个立式环形结构的绝缘子伞裙9，每三个为一组，套在电流变换器1的两端，起绝缘作用。
图2是取能装置电流变换器的截面图。如图所示，本实施例的电流变换器1包括环形铁心5、一次绕组硬导体6和二次绕组接线端8；环形铁心5上绕有二次绕组线圈7；环形铁心5和一次绕组硬导体6之间填充有绝缘浇注层4；环形铁心5外侧也设有绝缘浇注层4。其中，二次绕组接线端8的下端通过浇注方式固定在所述绝缘浇注层4上，且与二次绕组线圈7连接，上端通过导线与高电位触发板连接。二次绕组线圈7根据取能装置需要的的参数，用互感器制造专用设备（E-6012全自动十二轴绕线机）绕制。绕制好的互感器二次线圈必须经过互感器专用检测设备检验，符合国家标准后转入下一道工序。本实施的一次绕组硬导体6采用T2紫铜管。紫铜管为空心导体，表面积大，导体表面电流密度分布均匀，集肤效应系数低，Kf〈1〉交流电阻小，功率损失小。内径风道能自然形成热空气对流，散热条件好。铜管允许应力为矩形铜排的4倍，可承受的短路电流大，机械强度高，使得支撑跨距加大。
本实施例的电流变换器1采用环氧树脂真空浇注；在进行浇注时，将装入模具内的环形铁心5、一次绕组硬导体6、二次绕组线圈7、二次绕组接线端8加热干燥后，送入互感器专用环氧真空浇注设备(VPRC-150型环氧树脂真空浇注设备)内，将配置好的环氧混合材料采用真空浇注的方式注入模具内，进行真空脱气处理，达到工艺要求的真空度后，取出模具送入电加热烘箱加热固化，然后脱模去毛刺。本实施例设置的立式环形绝缘子伞裙，也有助于脱模操作。
本实施例的电缆固定装置2包括固定夹和转接固定板；电缆固定装置2一端通过螺钉固定在电流变换器1上，另一端用于套住变压器与一次侧接线端3之间的电缆，对电缆起支撑固定作用。
本实施例的变压器10为送能变压器，其变比为220V/1.5V，额定工作隔离电压：66kV。
本实施例的集成型取能装置安装示意图如图3所示，两个一次侧接线端3分别设在电流变换器1的两端，通过电缆和变压器10连接，其中两个电缆固定装置2对电缆起固定作用。电流变换器1上的二次绕组接线端8通过导线与高电位触发板（TE板）连接。高电位触发板（TE板）设置在高压装置中。本实施例取能装置的工作过程是：电网中的电压和电流通过送能变压器变成低压大电流后通过一次侧接线端3传给电流变换器1，电流变换器1上二次绕组接线端8将产生的小电流(120mA)通过导线传给高电位触发板，用于提供高电位触发板的能量。在取能装置工作过程中，套在电流变换器1上的绝缘子伞裙9主要起绝缘作用，提高了取能装置的安全性能。
本实施例的取能装置适用于工频送能和高频送能系统：工频送能系统直接使用本装置就可以了，其成本低；高频送能系统使用本装置时需增加高频变流器，成本高，但能提高设备的可靠性，一般应用于特殊要求的工程中。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于电力电子设备的集成型取能装置，其特征在于，所述装置包括电流变换器(1)、电缆固定装置(2)、一次侧接线端(3)和变压器(10)；
至少一个的所述电缆固定装置(2)通过螺钉固定在所述电流变换器(1)上；两个所述一次侧接线端(3)分别设置在所述电流变换器(1)的两端，并通过电缆与所述变压器(10)连接；
所述电流变换器(1)包括环形铁心(5)、一次绕组硬导体(6)和二次绕组接线端(8)；所述环形铁心(5)上绕有二次绕组线圈(7)；所述环形铁心(5)和一次绕组硬导体(6)之间填充有绝缘浇注层(4)；所述环形铁心(5)外侧设有绝缘浇注层(4)；所述二次绕组接线端(8)的下端通过浇注方式固定在所述绝缘浇注层(4)上，且与所述二次绕组线圈(7)连接，所述二次绕组接线端(8)的上端通过导线与高电位触发板连接；
所述电流变换器(1)采用环氧树脂真空浇注；在进行浇注时，将装入模具内的环形铁心(5)、一次绕组硬导体(6)、二次绕组线圈(7)、二次绕组接线端(8)加热干燥后，送入互感器专用环氧真空浇注设备采用真空浇注的方式注入模具内，进行真空脱气处理，达到工艺要求的真空度后，取出模具送入电加热烘箱加热固化，然后脱模去毛刺。
2.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述电缆固定装置(2)包括固定夹和转接固定板；
所述电缆固定装置(2)一端套在所述电流变换器(1)上，另一端套住电缆，用于固定电缆。
3.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述一次侧接线端(3)一端与电缆连接，另一端采用圆环抱箍式与所述电流变换器(1)的一次绕组硬导体(6)连接。
4.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述取能装置包括至少一个的绝缘子伞裙(9)；所述绝缘子伞裙(9)套在所述电流变换器(1)上。
5.如权利要求4所述的集成型取能装置，其特征在于，所述绝缘子伞裙(9)为立式环形结构。
6.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述一次绕组硬导体(6)采用紫铜管。
7.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述二次绕组线圈(7)根据所述取能装置需要的的参数，用互感器制造专用设备绕制。
8.如权利要求1所述的集成型取能装置，其特征在于，所述变压器(10)的变比为220V/1.5V。
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