CN104143410A - 一种水冷电抗器 - Google Patents

Abstract

本发明一种水冷电抗器，包括电抗器单元、冷却水管道、注水器、回水器、水冷板和电阻；所述电抗器单元包括铁芯、环绕于铁芯上的线圈、铜排；所述铜排外接于所述线圈的两端；所述冷却水管道从所述注水器接出途径所述线圈再接入所述回水器；在所述电抗器单元的外壁上固定所述水冷板；紧贴所述水冷板的表面固定有所述电阻；所述水冷板通过水管分别与所述注水器和回水器相连接。通过上述方式，提供一种水冷电抗器，用冷却水管道环绕电抗器单元的方式来实现线圈发热的冷却；同时在电抗器单元上增设了冷水板可以在冷却电抗器单元的同时给水冷板上的电子进行循环水冷，达到了比较好的冷却效果，避免电抗器因发热过烫而引起的损坏。

Description

一种水冷电抗器

技术领域

本发明涉及电气设备保护装置，特别是涉及一种水冷电抗器。

背景技术

   随着电力技术的快速发展，以及当前电力设备对高性能、高可靠性电气系统要求的不断提高，由于电力系统容量和开关频率的持续增加，电抗器等配电器件的损耗也不可避免的上升，而电抗器的变频器正向大容量控制、搞可靠性、小型化发展，因此如何在不明显地增加电抗器能体积的同时，控制电抗器的温度成了一个重要的步骤。传统的电抗器采用风冷、自冷散热式铁芯电抗器，但随着现有电器的功率越来越大，变流器使用的电抗器功率和体积也越来越大。

由于电抗器属于发热元件，绝缘等级H级，电抗器最大温升可达125度。水冷电抗器是一种比较有效的电器冷却设备，例如中国发明专利《一种水冷电抗器》，其申请号为201320185973.8，公开了水冷电抗器包括绕组、铁芯、冷却管路和分水器，所述绕组绕制在铁芯上，所述冷却管路位于绕组内，其特征在于：所述冷却管路的管接头位于绕组的下方；所述分水器位于电抗器的两端；所述分水器上设有两个接头；所述接头分别与冷却管路相连接。该结构的水冷电抗器可以避免管接头发生渗水现象，保证了水冷电抗器的稳定安全运行，实用性广。再例如中国发明专利一种水冷电抗器用水冷板固定结构，其申请号为201320185464.5，其公开了一种水冷板在电抗器上的固定结构：水冷板两端开有凹槽；所述凹槽上开有螺纹孔；所述压板卡在水冷板的凹槽中，且通过螺钉把水冷板和铁心心柱固定相连；所述压板的形状呈“C”形状；所述凹槽两侧分别设有水管接头。上述的水冷板结构仅仅解决了水冷板的固定问题，并没有对电抗器发热散热等问题采取合理的措施。

而在实际电抗器的工作环境中，例如在DUDT系统（滤波器系统）中并联电阻和接地电阻由于谐波电流和电容电流的影响，温升非常高，有时候甚至能达到200度，烧毁固定板的案例也时常发生，而上述两件发明中设计的水冷电抗器就不能同时解决电阻与电抗器发热冷却的问题。

 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种水冷电抗器，其设计合理，结构简单，解决了电抗器与电阻同时发热难以冷却的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种水冷电抗器，包括电抗器单元、冷却水管道、注水器、回水器、水冷板和电阻；所述电抗器单元包括铁芯、环绕于铁芯上的线圈、铜排；所述铜排外接于所述线圈的两端；所述冷却水管道从所述注水器接出途径所述线圈再接入所述回水器；在所述电抗器单元的外壁上固定所述水冷板；紧贴所述水冷板的表面固定有所述电阻；所述水冷板通过水管分别与所述注水器和回水器相连接。

优选的是，所述水冷板为铝质材料制成的冷水板。

优选的是，所述电阻为并联电阻和接地电阻。

本发明的有益效果是：提供一种水冷电抗器，用冷却水管道环绕电抗器单元的方式来实现线圈发热的冷却；同时在电抗器单元上增设了冷水板可以在冷却电抗器单元的同时给水冷板上的电子进行循环水冷，达到了比较好的冷却效果，避免电抗器因发热过烫而引起的损坏，保护了电气设备，延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种水冷电抗器的结构示意图；

图2是水冷电抗器的侧视图；

图3是水冷电抗器接入电路工作时的电路图；

附图中各部件的标记如下：1、电抗器单元；2、冷却水管道；3、注水器；4、回水器；5、水冷板；6、并联电阻；7、铜排；8、水管；9、接地电阻。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图1至3，本发明实施例包括：

一种水冷电抗器，包括电抗器单元1、冷却水管道2、注水器3、回水器

4、水冷板5和电阻；如图1和2，本实施例中的水冷电抗器中采用三个电抗器单元1组成电抗器本体；单独的电抗器单元1均包括铁芯、环绕于铁芯上的线圈、铜排7；铜排7外接于线圈的两端。位于外侧的电抗器单元1的外壁上固定铝质材料制成的水冷板5，而紧贴水冷板5的表面固定有电阻。水冷电抗器中的冷却水管道2从注水器3接出途径线圈再接入回水器4；而水冷板5上也设有两个接入水管的管口，这样可以通过水管8分别与注水器3和回水器4相连接。水冷板5的制备材料选用铝质材料是因为铝材的导热性好可以使水冷效果发挥大最大化。当电抗器工作时，由于线圈通电后开始发热，而此时位于水冷板5上的并联电阻6和接地电阻9由于谐波电流和电容电流的影响（如图3），迅速升温，温度升高甚至能达到200度；注水器3和回水器4在电抗器工作时就开始进行循环水冷，注水器3将水流分别注入到冷却水管道2和水冷板5中，冷却水带走线圈以及电阻6所产生的热量最终流入到回水器4完成一个循环。通过这样一个循环冷却的方法，同时进行线圈和电阻的冷却，保障了每一个电抗器单元的正常工作，从而有效的控制电阻温度，保护电气设备，延长使用寿命。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种水冷电抗器，其特征在于：包括电抗器单元、冷却水管道、注水器、回水器、水冷板和电阻；所述电抗器单元包括铁芯、环绕于铁芯上的线圈、铜排；所述铜排外接于所述线圈的两端；所述冷却水管道从所述注水器接出途径所述线圈再接入所述回水器；在所述电抗器单元的外壁上固定所述水冷板；紧贴所述水冷板的表面固定有所述电阻；所述水冷板通过水管分别与所述注水器和回水器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种水冷电抗器，其特征在于：所述水冷板为铝质材料制成的冷水板。

3.根据权利要求1或2所述的一种水冷电抗器，其特征在于：所述电阻为并联电阻和接地电阻。