CN104049657A - 一种交流饱和电抗器稳幅电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交流饱和电抗器稳幅电路，提高交流饱和电抗器电流幅值稳定度。闭环铁芯交流线圈L1连接在端子I1与端子II之间，直流饱和电抗器连接在端子II与端子III间；直流饱和电抗器两端并联电容C1；端子I与端子III额定工作电压为U1，端子II与端子III额定电压为U2，U2＝0.1U1～0.5U1，端子I与端子II额定电压为U3＝(U1-U2)；闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U3＝(U1-U2)，临界饱和点的电压等于k1*U3，k1＝1～1.2；调节直流饱和电抗器电抗值，可调节直流饱和电抗器两端电压为额定电压或小于额定电压；通过调节直流饱和电抗器两端的电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统送变电技术领域，特别涉及一种交流饱和电抗器稳幅电路。
背景技术
电抗器在电力系统中的应用非常广泛。串联电抗器可限制短路电流；并联电抗器可限制过电压；电抗器与电容联合可构成滤波电路。在一些应用领域，电抗器的电抗值是固定不变的；在一些应用领域，电抗器的电抗值应随着电力系统运行方式的变化而不断调节。电抗值可以连续调节的可控饱和电抗器(简称为：饱和电抗器)是重要研究课题。
饱和电抗器是利用其闭环铁芯的饱和特性来改变电抗器的电抗值。已经有许多饱和电抗器被提出来，中国水利水电出版社2008年出版蔡宣三，高越农著《可控饱和电抗器原理、设计与应用》一书对饱和电抗器作了总结。目前提出的各种饱和电抗器，饱和电抗器主体铁芯上需要直流线圈，直流线圈需要有直流电流，直流电流在主体铁芯上产生直流磁通；调节直流电流的大小，控制饱和电抗器主体铁芯的饱和程度，实现饱和电抗器交流线圈电抗值的连续改变。为此，这种工作原理的饱和电抗器可称为直流饱和电抗器。专利CN201410227523.X提出一种交流饱和电抗器，交流饱和电抗器主体闭环铁芯线圈不需要直流电流，不需要直流磁通回路；体积较小、重量较轻、成本较低。它通过调节交流饱和电抗器调节器两端的交流电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。交流饱和电抗器调节器可采用直流饱和电抗器。这种利用直流饱和电抗器配合的交流饱和电抗器，发挥直流饱和电抗器与交流饱和电抗器的优点，控制电路结构简单，控制器件耐压与成本更低。专利CN201410227523.X提出的直流饱和电抗器配合的交流饱和电抗器，电流幅值波动较大。
发明内容
本发明的目的就是为解决目前饱和电抗器电流幅值波动较大的问题，提供一种交流饱和电抗器稳幅电路，减小交流饱和电抗器电流幅值的波动。
为实现上述目的，本发明采用如下方法：
一种交流饱和电抗器稳幅电路，它包括端子I，端子II，端子III，闭环铁芯交流线圈L1，直流饱和电抗器；其中，
闭环铁芯交流线圈L1连接在端子I1与端子II之间，直流饱和电抗器连接在端子II与端子III之间；直流饱和电抗器两端并联电容C1；
以端子I与端子III额定工作电压为U1，端子II与端子III额定电压为U2，U2＝0.1U1～0.5U1，端子I与端子II额定电压为U3＝(U1-U2)；
闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U3＝(U1-U2)，临界饱和点的电压等于k1*U3，其中：k1＝1～1.2；
调节直流饱和电抗器电抗值，可调节直流饱和电抗器两端电压为额定电压或小于额定电压；通过调节直流饱和电抗器两端的电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。
一种交流饱和电抗器稳幅电路，它包括端子I，端子II，端子III，闭环铁芯交流线圈L1，线性电抗器,直流饱和电抗器；其中，
闭环铁芯交流线圈L1串联线性电抗器后连接在端子I1与端子II之间，直流饱和电抗器连接在端子II与端子III之间；直流饱和电抗器两端并联电容C1；
以端子I与端子III额定工作电压为U1，端子II与端子III额定电压为U2，U2＝0.1U1～U1，端子I与端子II额定电压为U3＝(U1-U2)；
闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U4，U4≤U3，临界饱和点的电压等于k1*U4，其中：k1＝1～1.2；
调节直流饱和电抗器电抗值，可调节直流饱和电抗器两端电压为额定电压或小于额定电压；通过调节直流饱和电抗器两端的电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。
所述直流饱和电抗器是一种分压与调节装置，包括闭环铁芯，交流线圈、直流线圈及相应控制电路；直流饱和电抗器控制电路不工作时，直流饱和电抗器获得直流饱和电抗器的额定电压；控制电路工作时，控制电路调节与控制直流饱和电抗器电抗值，调节直流饱和电抗器两端电压小于额定电压；调节交流电压减小时，交流电流自动增大；调节交流电压增大时，交流电流自动减小；调节交流电流增大时，交流电压自动减小；调节交流电流减小时，交流电压自动增大。
本发明的有益效果是：提供的交流饱和电抗器稳幅电路整体结构简单，直流饱和电抗器两端并联电容C1，稳定直流饱和电抗器两端电压，减小了交流饱和电抗器电流幅值的波动。
附图说明
图1表示一种交流饱和电抗器稳幅电路。
其中，1.交流饱和电抗器端子I，2.交流饱和电抗器端子II，3.交流饱和电抗器端子III，4.直流饱和电抗器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
一种交流饱和电抗器稳幅电路如图1所示。交流饱和电抗器包括交流饱和电抗器端子I1，交流饱和电抗器端子II2，交流饱和电抗器端子III3，闭环铁芯交流线圈L1，直流饱和电抗器(交流饱和电抗器调节器作用)4。闭环铁芯交流线圈L1连接在端子I1与端子II2之间，交流饱和电抗器调节器4连接在端子II2与端子III3之间。闭环铁芯交流线圈L1包括闭环铁芯，闭环铁芯上绕有交流线圈L1。直流饱和电抗器4两端并联有电容C1。
直流饱和电抗器4是一种分压与调节装置，当直流饱和电抗器4控制电路不工作时，直流饱和电抗器4获得直流饱和电抗器4的额定电压；当控制电路工作时，控制电路调节与控制直流饱和电抗器电抗值，调节直流饱和电抗器4两端电压小于额定电压。当调节交流电压减小时，交流电流自动增大；调节交流电压增大时，交流电流自动减小；调节交流电流增大时，交流电压自动减小；调节交流电流减小时，交流电压自动增大。
设端子I1与端子III3(交流饱和电抗器)额定工作电压为U1，端子II2与端子III3(直流饱和电抗器4)额定电压为U2，U2＝0.1U1～0.5U1，端子I1与端子II2(闭环铁芯交流线圈L1)额定电压为U3＝(U1-U2)。
直流饱和电抗器包括闭环铁芯，交流线圈、直流线圈。当直流线圈中的直流电流等于零时，闭环铁芯不饱和，交流线圈呈现高电抗；当加大直流线圈中的直流电流，闭环铁芯开始饱和，直流线圈中的直流电流越大，闭环铁芯饱和程度越大；闭环铁芯饱和程度越大，交流线圈呈现电抗越小。调节直流线圈中的直流电流大小，可调节与控制直流饱和电抗器交流线圈电抗值的大小。直流饱和电抗器具体形式可参考中国水利水电出版社2008年出版蔡宣三，高越农著《可控饱和电抗器原理、设计与应用》，等文献的描述，也可参考市场现有产品的技术说明书。
专利CN201410227523.X对本实施例中电容C1以外的交流饱和电抗器工作原理有详细描述，这里不再累赘。
专利CN201410227523.X描述的交流饱和电抗器没有电容C1，交流饱和电抗器电流幅值波动较大；试验表明交流饱和电抗器电流幅值波动达15％。直流饱和电抗器4两端并联电容C1，稳定直流饱和电抗器两端电压，减小了交流饱和电抗器电流幅值波动；试验表明交流饱和电抗器电流幅值波动下降至3％。
图1是单相交流饱和电抗器稳幅电路。三相交流饱和电抗器稳幅电路则是在A、B、C相直流饱和电抗器两端分别并联三只电容器。不再累赘。
实施例2：
另一种交流饱和电抗器稳幅电路包括端子I1，端子II2，端子III3，闭环铁芯交流线圈L1，线性电抗器，直流饱和电抗器(交流饱和电抗器调节器作用)4；闭环铁芯交流线圈L1串联线性电抗器后，连接在端子I1与端子II2之间，直流饱和电抗器4连接在端子II2与端子III3之间；闭环铁芯交流线圈L1包括闭环铁芯，闭环铁芯上绕有交流线圈L1；直流饱和电抗器4两端并联有电容C1。
直流饱和电抗器4是一种分压与调节装置，当直流饱和电抗器4控制电路不工作时，直流饱和电抗器4获得直流饱和电抗器4的额定电压；当控制电路工作时，控制电路调节与控制直流饱和电抗器电抗值，调节直流饱和电抗器4两端电压小于额定电压。当调节交流电压减小时，交流电流自动增大；调节交流电压增大时，交流电流自动减小；调节交流电流增大时，交流电压自动减小；调节交流电流减小时，交流电压自动增大。
设端子I1与端子III3(交流饱和电抗器)额定工作电压为U1，端子II2与端子III3(直流饱和电抗器4)额定电压为U2，U2＝0.1U1～U1，端子I1与端子II2额定电压为U3＝(U1-U2)。
闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U4，U4≤U3，临界饱和点的电压等于k1*U4，其中：k1＝1～1.2。
直流饱和电抗器包括闭环铁芯，交流线圈、直流线圈。当直流线圈中的直流电流等于零时，闭环铁芯不饱和，交流线圈呈现高电抗；当加大直流线圈中的直流电流，闭环铁芯开始饱和，直流线圈中的直流电流越大，闭环铁芯饱和程度越大；闭环铁芯饱和程度越大，交流线圈呈现电抗越小。调节直流线圈中的直流电流大小，可调节与控制直流饱和电抗器交流线圈电抗值的大小。直流饱和电抗器具体形式可参考中国水利水电出版社2008年出版蔡宣三，高越农著《可控饱和电抗器原理、设计与应用》，等文献的描述，也可参考市场现有产品的技术说明书。
专利CN201410227523.X对本实施例中电容C1以外的交流饱和电抗器工作原理有详细描述，这里不再累赘。
专利CN201410227523.X描述的交流饱和电抗器没有电容C1，交流饱和电抗器电流幅值波动较大；试验表明交流饱和电抗器电流幅值波动达15％。直流饱和电抗器4两端并联电容C1，稳定直流饱和电抗器两端电压，减小了交流饱和电抗器电流幅值波动；试验表明交流饱和电抗器电流幅值波动下降至3％。
同理，三相交流饱和电抗器及其稳幅电路则是在A、B、C相直流饱和电抗器两端分别并联三只电容器。不再累赘。
本发明的交流饱和电抗器稳幅电路可用现有技术设计制造，完全可以实现。有广阔应用前景。
Claims (3)
1.一种交流饱和电抗器稳幅电路，其特征是，它包括端子I，端子II，端子III，闭环铁芯交流线圈L1，直流饱和电抗器；其中，
闭环铁芯交流线圈L1连接在端子I1与端子II之间，直流饱和电抗器连接在端子II与端子III之间；直流饱和电抗器两端并联电容C1；
以端子I与端子III额定工作电压为U1，端子II与端子III额定电压为U2，U2＝0.1U1～0.5U1，端子I与端子II额定电压为U3＝(U1-U2)；
闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U3＝(U1-U2)，临界饱和点的电压等于k1*U3，其中：k1＝1～1.2；
调节直流饱和电抗器电抗值，可调节直流饱和电抗器两端电压为额定电压或小于额定电压；通过调节直流饱和电抗器两端的电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。
2.一种交流饱和电抗器稳幅电路，其特征是，它包括端子I，端子II，端子III，闭环铁芯交流线圈L1，线性电抗器,直流饱和电抗器；其中，
闭环铁芯交流线圈L1串联线性电抗器后连接在端子I1与端子II之间，直流饱和电抗器连接在端子II与端子III之间；直流饱和电抗器两端并联电容C1；
以端子I与端子III额定工作电压为U1，端子II与端子III额定电压为U2，U2＝0.1U1～U1，端子I与端子II额定电压为U3＝(U1-U2)；
闭环铁芯交流线圈L1的额定电压是U4，U4≤U3，临界饱和点的电压等于k1*U4，其中：k1＝1～1.2；
调节直流饱和电抗器电抗值，可调节直流饱和电抗器两端电压为额定电压或小于额定电压；通过调节直流饱和电抗器两端的电压，实现调节交流饱和电抗器电抗值的大小。
3.如权利要求1或2所述的交流饱和电抗器稳幅电路，其特征是，所述直流饱和电抗器是一种分压与调节装置，包括闭环铁芯，交流线圈、直流线圈及相应控制电路；直流饱和电抗器控制电路不工作时，直流饱和电抗器获得直流饱和电抗器的额定电压；控制电路工作时，控制电路调节与控制直流饱和电抗器电抗值，调节直流饱和电抗器两端电压小于额定电压；调节交流电压减小时，交流电流自动增大；调节交流电压增大时，交流电流自动减小；调节交流电流增大时，交流电压自动减小；调节交流电流减小时，交流电压自动增大。
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