CN109616300A - 一种平波电抗器的磁屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平波电抗器的磁屏蔽结构，采用铁磁材料卷绕成筒状屏蔽体，设置在平波电抗器的非导磁壳体内；所述筒状屏蔽体的下端底面采用高导磁材料制成的中心开孔的圆形平面结构，中心开孔的圆形平面结构上设置有若干支撑孔，用于将筒状屏蔽体固定在支撑件上，并与平波电抗器的带电部分绝缘。本公开屏蔽结构能够有效减小平波电抗器周围的空间磁场，减小了对换流站环境的影响，避免了对换流站工作人员健康的潜在危害及对周围设备的影响。

Description

一种平波电抗器的磁屏蔽结构

技术领域

本公开涉及电力系统的电磁屏蔽技术领域，特别是涉及一种平波电抗器的磁屏蔽结构。

背景技术

近年来，随着我国电力系统的超高压与特高压直流输电的不断发展，平波电抗器的应用越来越广泛，用于减少谐波电流、限制短路电流、防止换相失败和轻负荷运行时电流断续。由于空心电抗器具有起始电压分布均匀、线性度高、运行噪音小等优点，因此平波电抗器均采用空心电抗器。平波电抗器应用于直流输电工程，是干式空心电抗器的一种。

然而，空心电抗器缺乏闭合的铁磁回路，其漏磁严重，成为换流站内的主要强磁场源之一，在运行时不但会在其周围产生强磁场，对换流站环境造成不利影响，并干扰周围电气设备的运行，会对变电站周围电气设备的安全稳定运行构成影响，因此已成为变电站电磁污染的主要来源。

此外，平波电抗器的空间磁场还可能对工作人员以及周边居民存在潜在的健康威胁。因此，研究平波电抗器的空间磁场分布特性及其屏蔽措施，具有十分重要的现实意义。

发明内容

为抑制平波电抗器的空间磁场，本公开的实施例子提出了一种平波电抗器的磁屏蔽结构，可以有效屏蔽平波电抗器的空间磁场强度，减少其对换流站环境及周围电气设备的影响。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种平波电抗器的磁屏蔽结构，采用铁磁材料卷绕成筒状屏蔽体，设置在平波电抗器的非导磁壳体内；

所述筒状屏蔽体的下端底面采用高导磁材料制成的中心开孔的圆形平面结构，中心开孔的圆形平面结构上设置有若干支撑孔，用于将筒状屏蔽体固定在支撑件上，并与平波电抗器的带电部分绝缘。

进一步的技术方案，所述筒状屏蔽体的屏蔽体侧面与底面为一体结构或分体结构。

进一步的技术方案，所述平波电抗器上端接线端子和下端接线端子处分别开一方形孔，并与接线端子绝缘。

进一步的技术方案，支撑件分为上支撑件和下支撑件，上支撑件上端连接平波电抗器，下端与屏蔽体结构连接，屏蔽体上贯穿有支撑孔，孔内设有用于固定支撑件的法兰螺栓孔；

下支撑件上端连接屏蔽体结构，下端连接电抗器的安装支架。

进一步的技术方案，屏蔽体直径与中心孔直径根据平波电抗器外壳直径与包封内径确定。

进一步的技术方案，屏蔽体直径略小于平波电抗器的非导磁壳体直径，中心孔直径与包封内径相同。

进一步的技术方案，支撑孔内设置了法兰螺栓孔，螺栓穿过支撑孔及法兰螺栓孔将屏蔽体底面固定在支撑件上。

进一步的技术方案，平波电抗器的磁屏蔽结构的侧面与下底面焊接在一起，材料相同。

本公开的实施例子还公开了平波电抗器，所述平波电抗器的壳体内设置有屏蔽结构，屏蔽结构为采用铁磁材料卷绕成筒状屏蔽体。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开屏蔽结构能够有效减小平波电抗器周围的空间磁场，减小了对换流站环境的影响，避免了对换流站工作人员健康的潜在危害及对周围设备的影响。

本公开磁屏蔽结构空间布置既能满足良好的磁屏蔽效果，又能满足原设备改造可行性需要，改造成本低，效果好。

本公开屏蔽体对平波电抗器的电感、电流分布影响较小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本公开一个或多个实施例子的屏蔽结构应用示意图；

图2为本公开一个或多个实施例子的屏蔽结构底面示意图；

图3(a)-图3(d)为本公开一个或多个实施例子的屏蔽结构左视图、主视图、右视图及俯视图；

图中，1、挡雨板，2、上接线端子，3、壳体，4、屏蔽结构，5、线圈，6、上支撑件，7、下支撑件，8、下接线端子，9、安装支架，10、支柱绝缘子，11、底板，12、支撑孔，13、中心孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请的一种典型的实施方式中，针对平波电抗器的电磁污染问题，提出一种平波电抗器磁屏蔽结构，基于静态磁场屏蔽原理，采用铁磁材料做屏蔽体，利用铁磁材料的高导磁特性，将线圈5磁力线束缚在铁磁材料内部，改变磁力线方向，以达到屏蔽目的，实现平波电抗器的漏磁场屏蔽效果。

在具体实施例子中，上述屏蔽体为单层结构，上端无盖，下端设置有一电磁材料制作的底板11，可以为一体结构，侧面与下底面焊接在一起，材料相同。

如图3(a)-图3(d)所示，一种平波电抗器磁屏蔽结构4，使用高磁导率材料，卷绕成筒状屏蔽层，设置在电抗器的非导磁壳体3内。在平波电抗器上端接线端子2和下端接线端子8处分别开一方形孔，屏蔽层并与接线端子绝缘。

上述实施例子中，方形孔的作用是使接线端子从中穿过，接线端子为载流部分，屏蔽层应与载流部分绝缘。

如图2所示，屏蔽体下端为圆形平面结构，采用高导磁材料，底面的中心为中心孔13，周边均匀设置六个支撑孔12，屏蔽体通过法兰固定到支撑件上，具体的，螺栓穿过支撑孔及法兰螺栓孔将屏蔽体底面固定在支撑件上，使屏蔽体的底面并与平波电抗器的带电部分绝缘。为不影响平波电抗器的散热，屏蔽体下端中心开孔。

屏蔽体侧面与底面可接合在一起，提高机械强度。

平波电抗器的空间磁场为静态磁场，对其进行屏蔽，应基于磁通量分流原理，采用铁磁材料改变磁力线的方向，将磁力线束缚在铁磁材料内部，从而达到屏蔽的目的。

在具体实施例子中，如图1所示，屏蔽结构通过支撑件设置于平波电抗器壳体内及电抗器下方，支撑件分为上支撑件6和下支撑件7，上支撑件与下支撑件分别位于下底面上下两端，均与屏蔽体底面相连。上支撑件上端连接平波电抗器，下端与屏蔽体结构连接，屏蔽体上贯穿有支撑孔，孔内设有用于固定支撑件的法兰螺栓孔。下支撑件上端连接屏蔽体结构，下端连接电抗器的安装支架9。

由于屏蔽体上的支撑孔无法直接安装螺栓，因此支撑孔内设置了法兰螺栓孔。

挡雨板1位于壳体的上方，用于在应用时挡雨的作用，安装支架的下方为支柱绝缘子10。

屏蔽体采用具有一定厚度的铁磁材料，可选用硅钢材料(相对磁导率μ_r＝8000，电导率γ＝1×10⁶s/m)，综合考虑屏蔽效果与材料强度，厚度取5mm。屏蔽体直径与中心孔直径根据平波电抗器外壳直径与包封内径确定，屏蔽体直径略小于外壳直径，中心孔直径与包封内径相同，屏蔽体直径取4228mm，中心孔直径取1882mm。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，采用铁磁材料卷绕成筒状屏蔽体，设置在平波电抗器的非导磁壳体内；

所述筒状屏蔽体的下端底面采用高导磁材料制成的中心开孔的圆形平面结构，中心开孔的圆形平面结构上设置有若干支撑孔，用于将筒状屏蔽体固定在支撑件上，并与平波电抗器的带电部分绝缘。

2.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，所述筒状屏蔽体的屏蔽体侧面与底面为一体结构或分体结构。

3.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，所述平波电抗器上端接线端子和下端接线端子处分别开一方形孔，并与接线端子绝缘。

4.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，支撑件分为上支撑件和下支撑件，上支撑件上端连接平波电抗器，下端与屏蔽体结构连接，屏蔽体上贯穿有支撑空，孔内设有用于固定支撑件的法兰螺栓孔；

下支撑件上端连接屏蔽体结构，下端连接电抗器的安装支架。

5.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，屏蔽体直径与中心孔直径根据平波电抗器外壳直径与包封内径确定。

6.如权利要求5所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，屏蔽体直径略小于平波电抗器的非导磁壳体直径，中心孔直径与包封内径相同。

7.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，支撑孔内设置了法兰螺栓孔，螺栓穿过支撑孔及法兰螺栓孔将屏蔽体底面固定在支撑件上。

8.如权利要求1所述的一种平波电抗器的磁屏蔽结构，其特征是，平波电抗器的磁屏蔽结构的侧面与下底面焊接在一起，材料相同。

9.平波电抗器，其特征是，所述平波电抗器的壳体内设置有权利要求1-8任一所述的屏蔽结构，屏蔽结构为采用铁磁材料卷绕成筒状屏蔽体。