CN201893222U - 用于油填充的并联电抗器的间隔的芯柱 - Google Patents

Abstract

一种用于油填充的并联电抗器的间隔的芯柱(1)，并且所述间隔的芯柱(1)包括：以堆叠的方式布置的多个芯元件(2)，以及布置于相邻芯元件(2)之间的间隔中的多个间隔物(17)。所述间隔物(17)被布置于至少两个紧密堆放的区域(20)中，所述紧密堆放的区域由不具有间隔物的区域(21)所分隔。

Description

用于油填充的并联电抗器的间隔的芯柱

技术领域

本实用新型涉及电感设备，比如被要求提供数十MVA数量级的功率的并联电抗器，其结合1kV以上的高压输电或者配电系统使用。本实用新型特别地涉及用于电力系统中的并联电抗器，例如为了补偿通常为高压输电线或延长电缆系统的远程电力输送线路的容性阻抗。

背景技术

并联电抗器的功能通常是提供电力线电压控制以及高压传输线路或电缆系统中的稳定性所需的感性补偿。并联电抗器的首要条件是维持并管理高电压并且在操作电感范围上提供恒定的电感。同时，并联电抗器应当具有小而轻的外形轮廓、低损耗以及足够的结构强度。

并联电抗器通常包括由通过共同形成用于每个相的一个或多个芯框的轭架而被连接起来的一个或多个也被称为芯臂的芯柱所组成的磁芯。此外，并联电抗器被以这样的方式制成，使得线圈环绕所述芯柱。同时众所周知，并联电抗器是以类似于芯式电力变压器的方式建造，两者都在芯的轭架部分使用高磁导率低损耗晶粒取向电工钢。然而，它们的显著差异在于，并联电抗器是被设计用以在操作电感范围上提供恒定的电感。在常规的高压并联电抗器中，这是通过在电抗器芯的也被称为芯臂的芯柱部分中使用数个大型气隙而做到的。所述芯柱是由也被称为芯分段的，比如电工钢条之类的磁性材料的包所制成的。芯柱通过使芯分段与用以提供所需的气隙陶瓷间隔物交替而被建造。所述芯分段相互之间由所述芯间隔和间隔物中的至少一个所分离，其中所述间隔物被使用诸如环氧树脂的聚合物而键合到所述芯分段上，以形成圆柱形芯元件。此外，所述间隔物通常由比如滑石之类的陶瓷材料或者比如氧化铝之类的其他合适的材料制成。所述芯分段 由高质量的径向层压的钢片制成，其被层叠和键合以形成巨大的芯元件。此外，所述芯分段由比如环氧树脂之类的聚合物堆叠和键合以形成具有高弹性模量的芯柱。上述芯被容纳于包括箱底板和箱壁连同支撑所述箱的底座的箱中。同时众所周知，电感设备，比如并联电抗器，是被浸泡在比如油之类的冷却介质中的。

在当今，陶瓷间隔物是圆柱形状的并且通常填充芯间隔的大约50-60％。填充50-60％带来的问题是，芯柱的刚度不足以应付全部的应用。当电抗器被用于在其中它会被暴露于比如地震之类的地震活动的地区时，芯柱的刚度必需被最大化。大型电抗器的运输可能增加对刚度的要求，以及不断增大的电压和电流可能需要刚度更大的芯柱。

圆柱形间隔物的理论最大堆放为78％，而这对于某些应用而言可能是不够的。

JP58128709公开了一种具有对应于芯元件的直径的圆盘形式的芯柱间隔物。间隔物圆盘由树脂浸渍的纤维构成，而这种类型的间隔物的使用旨在便于并联电抗器芯柱的装配。伴随着使用大型的圆盘作为间隔物的问题是，将所述圆盘的配合表面与芯元件完美地匹配是困难的。整个圆盘在生产中的处理也是困难的。

用于冷却比如变压器或电抗器之类的电感设备的方法是油自然冷却或者油强制冷却。

实用新型内容

本实用新型力图提供具有改善的长期机械强度和稳定性以及易于装配的芯间隔的电感设备。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于油填充的并联电抗器的间隔的芯柱，所述间隔的芯柱包括：以堆叠的方式布置的多个芯元件，以及布置于相邻芯元件之间的间隔中的多个间隔物，其中所述间隔物被布置于至少两个紧密堆放的区域中，所述紧密堆放的区域由不具有间隔物的区域分隔。

根据本实用新型的一个实施方式，其中所述紧密堆放的区域具有 100％-85％的间隔物横截面堆放。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物具有六角形横截面。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物具有方形横截面。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物具有矩形横截面。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物具有菱形横截面。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物具有三角形横截面。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物包括具有至少两个不同形状的横截面的间隔物。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物包括具有八角形横截面和方形横截面的间隔物。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物包括具有六角形横截面的间隔物和具有填充芯元件外边缘的间隔的其余部分的形状的间隔物。

根据本实用新型的又一个实施方式，其中所述间隔物包括具有六角形横截面的间隔物以及具有半六角形状的间隔物，该半六角形状的间隔物将会构建紧密堆放的区域的平滑的边缘并且在紧密堆放的区域之间形成平滑的油通道。

本实用新型的目的通过如定义于本实用新型中的电感设备而实现。此设备的特征在于，在至少一个芯间隔中的间隔物被布置于至少两个紧密堆放的区域中，以在区域之间形成冷却流体的通道。

这种布置的优点是，通过将间隔物布置于至少两个紧密堆放的区域之中，芯柱增加的刚度将会被实现，而电抗器中的油能够在紧密堆放的区域之间的区域中流动并冷却电抗器。芯柱增加的刚度会改善长期机械强度和稳定性，使其满足更加严格的抗震要求，在运输中更加 安全，并且还能应付更高的电力负荷。

间隔物被布置有接触芯元件2的上、下端面，以及侧面。在谈到间隔物被紧密堆放地布置在一个区域中时，应当理解，间隔物被布置使得在所述区域中的相邻间隔物的侧面被优选地布置为彼此相接触，或者彼此距离非常接近。间隔物在紧密填充的区域中的堆放为100％到85％，而在紧密填充的区域之间，间隔物的堆放为0％。

电抗器中的冷却介质，通常为油，将会在紧密堆放的区域之间流动，以将芯分段的温度维持在令人满意的水平之内。

多个较小的间隔物相较于如在JP58128709中的整体的、庞大的圆盘而言是更加易于生产和处理的。

根据一种进一步的实施方式，电感设备为并联电抗器。

根据实施方式，在紧密填充区域中的间隔物可以具有任意形式；六角形间隔物、立方体间隔物、三角形间隔物，菱形间隔物，或者甚至具有两个或多个形式的间隔物，例如八角形间隔物和立方体间隔物以生成紧密堆放。

本实用新型的进一步的特征和优点将在以下的根据本实用新型的电感设备的优选实施方式的详细描述中介绍。

附图说明

在结合以下附图的详细描述中，本实用新型的其他特征和优点对于本领域中的技术人员将变得更加清晰。在附图中：

图1示出典型的现有技术并联电抗器芯框，其具有如公知于现有技术中的安装在两个轭架和两个侧柱之间的间隔的芯柱。

图2示出现有技术并联电抗器的圆柱形芯元件，在此芯元件的一面上粘贴有陶瓷间隔物，以及如公知于现有技术中的堆放。

图3示出具有六角形间隔物的并且具有四个紧密填充的区域的芯间隔。

图4示出紧密堆放的间隔物的可选形式。

图5示出在紧密堆放的间隔物区域的边缘使用不同形状的间隔物 的实施方式。

具体实施方式

在图1的现有技术并联电抗器芯框14中，间隔的芯柱1被放置在两个轭架15与两个侧柱16之间。芯柱1包括以堆叠的方式布置的多个芯元件2。芯元件2由设置在相邻芯元件2之间的每个间隔之中的大量的圆柱形陶瓷间隔物17所分隔开。轭架15与芯柱1之间的磁性连接是经由所谓的交叉通量板18而获得的。根据图2，芯元件2包括径向层压的芯钢片19，层压块在环氧树脂中被模制以形成整体件。

陶瓷间隔物17在堆叠芯元件2之前被粘贴在芯元件2的一面上。

图3示出在芯元件2上具有六角形间隔物17的并且具有四个紧密填充的区域20的芯间隔。四个区域之间的空间形成通道21，在其中冷却介质，通常为油，能够流动。在紧密填充的区域20中的间隔物的堆放为100％到85％，而在紧密填充的区域21之间，间隔物的堆放为0％。

芯柱1的增加的刚度是通过上述间隔物17在紧密堆放的芯区域中的布置而实现的。

图4示出紧密堆放的芯区域的间隔物的某些其他形式的实施方式；

a)立方体间隔物

b)三角形间隔物

c)菱形间隔物

d、e)具有两个或多个不同形式的间隔物，例如：

d)利用八角形间隔物40和立方体间隔物41生成紧密堆放或者

e)六角形间隔物30连同用以填充到芯元件2的边缘的空间的端部构件31。

图5示出在紧密堆放的区域的边缘使用不同形状的间隔物的实施方式。在此区域中的间隔物50为六角形，而在此区域的边缘上间隔 物具有其他形状51(半六角形)，以在紧密堆放的区域之间形成平滑的油通道52，用以冷却电抗器。

人们可以很容易地想象到许多不同的间隔物的横截面形状或间隔物的形状，使得间隔物能够被紧密堆放在芯间隔的区域中。

尽管介绍的实施方式是有利的，但是本实用新型的范围决不应当由其所限制，还包括对于本领域的技术人员而言显而易见的实施方式。

Claims (11)

1.一种用于油填充的并联电抗器的间隔的芯柱(1)，所述间隔的芯柱(1)包括：

-以堆叠的方式布置的多个芯元件(2)，以及

-布置于相邻芯元件(2)之间的间隔中的多个间隔物(17)，

其特征在于，所述间隔物(17)被布置于至少两个紧密堆放的区域(20)中，所述紧密堆放的区域由不具有间隔物的区域(21)分隔。

2.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述紧密堆放的区域(20)具有100％-85％的间隔物横截面堆放。

3.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)具有六角形横截面。

4.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)具有方形横截面。

5.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)具有矩形横截面。

6.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)具有菱形横截面。

7.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)具有三角形横截面。

8.根据权利要求1的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)包括具有至少两个不同形状的横截面的间隔物。

9.根据权利要求8的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)包括具有八角形横截面和方形横截面的间隔物。

10.根据权利要求8的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间隔物(17)包括具有六角形横截面(30)的间隔物和具有填充芯元件(2)外边缘的间隔的其余部分的形状的间隔物。

11.根据权利要求8的间隔的芯柱(1)，其特征在于，所述间 隔物(17)包括具有六角形横截面的间隔物(50)以及具有半六角形状的间隔物，该半六角形状的间隔物将会构建紧密堆放的区域(20)的平滑的边缘并且在紧密堆放的区域之间形成平滑的油通道(52)。 

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