CN106531422A - 一种两支路对称的分裂电抗器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种两支路对称的分裂电抗器，分裂电抗器的第一个支路由上部外线圈引线、上部外线圈、第一中间引线、下部内线圈和下部内线圈引线依次串联构成，分裂电抗器的第二个支路由上部内线圈引线、上部内线圈、第二中间引线、下部外线圈和下部外线圈引线依次串联构成，分裂电抗器的第一个支路和第二支路在结构上对称；接入线路时上部外线圈引线与上部内线圈引线连接，下部外线圈引线与下部内线圈引线分别接入不同支路，或下部外线圈引线与下部内线圈引线分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。本发明耦合度高，正常运行时电压降低，故障时电抗大，起到有效限制短路电流的作用。

Description

一种两支路对称的分裂电抗器
技术领域
本发明涉及一种分裂电抗器，特别是关于一种两个支路对称的分裂电抗器。
背景技术
分裂电抗器一般是空心或无导磁材料的电感线圈，用于限制电力系统回路发生短路故障时的短路电流，将线路的短路电流降低到断路器的开断能力内。分裂电抗器与普通电抗器相比还具有在正常运行状态时，电抗小，引起的线路电压降低的优点。因此在配电系统中应用广泛。
分裂电抗器也被应用于超导限流器中，与超导线材一起起到限制短路电流的作用。此时也需要降低正常运行时的电抗，而增大故障状态时的电抗，因此应提高分裂电抗器两个支路之间的耦合度。另外保证分裂电抗器的两个支路参数的一致性对于均流和电抗器参数的设计也有重要作用。
如图1、图2所示，已有的分裂电抗器包括上部线圈1、下部线圈2、上部引线3、中间公共引线4和下部引线5。其中，分裂电抗器的中间公共引线4与线路的一端连接，上部引线3和下部引线5分别与两个支路连接，上部线圈1和下部线圈2绕向相反。当电流由中间公共引线4流入上部线圈1和下部线圈2时，两者产生的磁通反向，相互抵消，从而减小线路中的电抗，降低该电抗器上的电压降。当一个线圈接入的支路发生短路故障导致该支路电流增大时，该支路的电抗因为两个线圈的电流的不平衡而增大，限制短路电流的增大。
但是由于两个线圈上部线圈1和下部线圈2距离较远，线圈之间的耦合较小，使得两个线圈耦合度降低，降低电压降的能力有限。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种两支路对称的分裂电抗器，其能限制故障时的短路电流，降低正常运行的电压降，保证支路参数的一致性。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：该分裂电抗器包括上部外线圈、上部内线圈、下部外线圈、下部内线圈、上部外线圈引线、上部内线圈引线、下部外线圈引线、下部内线圈引线、第一中间引线和第二中间引线；所述第一中间引线用于连接所述上部外线圈与所述下部内线圈，所述第二中间引线用于连接所述下部外线圈与所述上部内线圈；所述分裂电抗器的第一个支路由所述上部外线圈引线、上部外线圈、第一中间引线、下部内线圈和下部内线圈引线依次串联构成，所述分裂电抗器的第二个支路由所述上部内线圈引线、上部内线圈、第二中间引线、下部外线圈和下部外线圈引线依次串联构成，所述分裂电抗器的第一个支路和第二支路在结构上对称。
接入线路时所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线连接，所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线分别接入不同支路，或所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。
接入线路时所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线连接，所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线分别接入不同支路，或所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。
所述上部内线圈紧邻所述上部外线圈内侧。
所述上部外线圈与所述上部内线圈为同心的圆筒形结构。
所述下部外线圈与所述上部外线圈形状和结构相同且同心布置。
所述下部内线圈与所述上部内线圈形状和结构相同且同心布置。
所述第一中间引线与所述第二中间引线呈交错设置，即位于所述上部外线圈与所述下部内线圈相邻的空间内设置所述第一中间引线，位于所述下部外线圈与所述上部内线圈相邻的空间内设置所述第二中间引线。
所述第一中间引线一端与所述下部内线圈顶部连接，另一端从所述下部内线圈内侧穿出，绕过所述下部内线圈和下部外线圈底部后，沿所述下部外线圈长度方向延伸至所述上部外线圈底部，与所述上部外线圈底部连接；所述第二中间引线一端与所述下部外线圈顶部连接，另一端绕过所述上部外线圈和上部内线圈顶部后，沿所述上部内线圈长度方向延伸至所述上部内线圈底部，与所述上部内线圈底部连接。
所述第一中间引线和第二中间引线均采用螺旋状结构。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的分裂电抗器两个支路之间耦合更紧密。2、本发明分裂电抗器正常运行时的电抗更小，能有效降低正常运行时的电压降。3、本发明分裂电抗器的故障时电抗与正常时变化更大，能更好地限制故障电流。4、本发明分裂电抗器的结构对称，电抗参数设置和设计更灵活，工艺更简单。5、本发明分裂电抗器的结构对称，两支路均流效果更好。
基于以上优点，本发明可以在电力系统的配电系统中广泛应用，可应用于限流器，尤其是超导限流器中。
附图说明
图1是已有的分裂电抗器的横截面示意图，是图2的A-A切面图；
图2是已有的分裂电抗器的俯视图；
图3是本发明的分裂电抗器的横截面示意图，是图4的A-A切面图；
图4是本发明的分裂电抗器的俯视图；
图5是本发明的分裂电抗器的另一种结构形式。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图3、图4所示，本发明提供一种两支路对称的分裂电抗器，其包括上部外线圈11、上部内线圈12、下部外线圈13、下部内线圈14、上部外线圈引线15、上部内线圈引线16、下部外线圈引线17、下部内线圈引线18、第一中间引线19和第二中间引线20；其中，第一中间引线19用于连接上部外线圈11与下部内线圈14，第二中间引线20用于连接下部外线圈13与上部内线圈12。
分裂电抗器的第一个支路由上部外线圈引线15、上部外线圈11、第一中间引线19、下部内线圈14和下部内线圈引线18依次串联构成。分裂电抗器的第二个支路由上部内线圈引线16、上部内线圈12、第二中间引线20、下部外线圈13和下部外线圈引线17依次串联构成。分裂电抗器的第一个支路和第二支路在结构上对称，因此两个支路的电抗完全相同。接入线路时上部外线圈引线15与上部内线圈引线16连接，下部外线圈引线17与下部内线圈引线18分别接入不同支路，或者下部外线圈引线17与下部内线圈引线18分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。当然也可以接入线路时将下部外线圈引线17与下部内线圈引线18连接，上部外线圈引线15与上部内线圈引线16分别接入不同支路，或者上部外线圈引线15与上部内线圈引线16分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。
在一个优选的实施例中，上部内线圈12紧邻上部外线圈11内侧，上部外线圈11与上部内线圈12为同心的圆筒形结构，且绕向相反。由于上部外线圈11与上部内线圈12为同心的圆筒形结构，两者之间距离较近，因此两者的耦合程度高。
在一个优选的实施例中，下部外线圈13与上部外线圈11形状和结构相同且同心布置；下部内线圈14与上部内线圈12形状和结构相同且同心布置。
在一个优选的实施例中，第一中间引线19与第二中间引线20呈交错设置，即位于上部外线圈11与下部内线圈14相邻的空间内设置第一中间引线19，位于下部外线圈13与上部内线圈12相邻的空间内设置第二中间引线20，如图3所示。
在一个优选的实施例中，由于第一中间引线19、第二中间引线20与其他上下线圈之间需要有足够的绝缘距离，因此为了进一步缩短上下线圈之间的距离，第一中间引线19和第二中间引线20还可以采用如下方式连接，如图5所示：第一中间引线19一端与下部内线圈14顶部连接，另一端从下部内线圈14内侧穿出，绕过下部内线圈14和下部外线圈13底部后，沿下部外线圈13长度方向延伸至上部外线圈11底部，与上部外线圈11底部连接。第二中间引线20一端与下部外线圈13顶部连接，另一端绕过上部外线圈11和上部内线圈12顶部后，沿上部内线圈12长度方向延伸至上部内线圈12底部，与上部内线圈12底部连接。这样可以将上下两个线圈之间的距离缩短，使上下两个线圈之间的耦合增强，降低正常运行时的电压降，加大故障时每个支路的电抗，起到更好的限制短路电流的作用。
在一个优选的实施例中，第一中间引线19和第二中间引线20都可以根据工艺需要采用各种形状，如螺旋状，这些形状的变动均不应排除在本发明的保护范围之外。
在一个优选的实施例中，本发明中外部和内部线圈绕向相反设置，两者也可以同向绕制，此时引线可进行相应变化，这些改动均不应排除在本发明的保护范围之外。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，例如本发明以单相分裂电抗器为例，三个单相即可构成三相分裂电抗器。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：该分裂电抗器包括上部外线圈、上部内线圈、下部外线圈、下部内线圈、上部外线圈引线、上部内线圈引线、下部外线圈引线、下部内线圈引线、第一中间引线和第二中间引线；所述第一中间引线用于连接所述上部外线圈与所述下部内线圈，所述第二中间引线用于连接所述下部外线圈与所述上部内线圈；
所述分裂电抗器的第一个支路由所述上部外线圈引线、上部外线圈、第一中间引线、下部内线圈和下部内线圈引线依次串联构成，所述分裂电抗器的第二个支路由所述上部内线圈引线、上部内线圈、第二中间引线、下部外线圈和下部外线圈引线依次串联构成，所述分裂电抗器的第一个支路和第二支路在结构上对称。
2.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：接入线路时所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线连接，所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线分别接入不同支路，或所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。
3.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：接入线路时所述下部外线圈引线与所述下部内线圈引线连接，所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线分别接入不同支路，或所述上部外线圈引线与所述上部内线圈引线分别连接不同的电路元件后并联再接入同一线路中。
4.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述上部内线圈紧邻所述上部外线圈内侧。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述上部外线圈与所述上部内线圈为同心的圆筒形结构。
6.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述下部外线圈与所述上部外线圈形状和结构相同且同心布置。
7.如权利要求1或6所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述下部内线圈与所述上部内线圈形状和结构相同且同心布置。
8.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述第一中间引线与所述第二中间引线呈交错设置，即位于所述上部外线圈与所述下部内线圈相邻的空间内设置所述第一中间引线，位于所述下部外线圈与所述上部内线圈相邻的空间内设置所述第二中间引线。
9.如权利要求1所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述第一中间引线一端与所述下部内线圈顶部连接，另一端从所述下部内线圈内侧穿出，绕过所述下部内线圈和下部外线圈底部后，沿所述下部外线圈长度方向延伸至所述上部外线圈底部，与所述上部外线圈底部连接；所述第二中间引线一端与所述下部外线圈顶部连接，另一端绕过所述上部外线圈和上部内线圈顶部后，沿所述上部内线圈长度方向延伸至所述上部内线圈底部，与所述上部内线圈底部连接。
10.如权利要求1或8或9所述的一种两支路对称的分裂电抗器，其特征在于：所述第一中间引线和第二中间引线均采用螺旋状结构。
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