CN204189596U - 可控铁芯电抗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可控铁芯电抗器，包括铁芯柱、第一绕组、调节装置；所述第一绕组绕在所述铁芯柱上，所述调节装置贴合连接所述铁芯柱；所述第一绕组连接被保护装置，所述调节装置用于调节电抗容量；所述调节装置包括第二绕组和可调负载；所述第二绕组的两个线端分别连接所述可调负载的两端；所述第二绕组绕在所述铁芯柱上；所述可调负载包括：电抗负载或功率器件。上述可控铁芯电抗器，调节装置包括第二绕组和可调负载，成本较低，而且在可控铁芯电抗器运作时，通过调节调节装置的可调负载，从而可以调节控制电抗器的电抗容量，加快响应速率，具有较短的响应时间。

Description

可控铁芯电抗器

技术领域

本实用新型涉及铁芯电抗器技术领域，特别是涉及一种可控铁芯电抗器。

背景技术

可控铁芯电抗器是在磁放大器的基础上发展而来。随着高磁感应强度及低损耗的晶粒取向钢带和高磁导率、高矩形系数的坡莫合金材料的出现，磁放大器以及饱和电抗器的理论及应用达到一个新水平，并且已引入到电力系统。普通磁饱和电抗器的主要缺点是：控制直流的改变会导致结成三角形线圈内部电流的变化，过渡过程时间取决于三角形线圈时间常数，其数值较大，使响应时间变慢，不能较好的进行快速调节；另外就是有效材料消耗(3.0kg/kVA)和有功损耗(1.0％)较大，一般不可控的铁芯电抗器的有效材料消耗及有功损耗分别只有0.8kg/kVA和0.5％。由于这些缺点使传统的可控铁芯电抗器的推广应用受到了限制。俄罗斯曾提出可控铁芯电抗器“磁阀”的概念，并随后实现了绕组(工作绕组、控制绕组、补偿绕组)布置的全新结构设计与样品研制，使可控铁芯电抗器的发展有了一定的进展。但这种电抗器的缺点是：为保证只有较小截面的磁阀段始终处于饱和，而其余部分不饱和，势必要增加其余部分铁芯截面的面积，使电抗器的有效材料用量增多，成本较高，且损耗增加、噪音增大。在此基础上，又提出了一种磁控式可控铁芯电抗器的概念，通过全磁路的饱和来达到电抗器容量可控的目的，但在实际应用中，我们发现磁阀式和磁控式电抗器其可控硅电位高，成本较高，而且响应时间较长。

综上所述，现有的可控铁芯电抗器成本较高，而且响应时间较长。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的可控铁芯电抗器成本较高，而且响应时间较长的问题，提供一种可控铁芯电抗器。

一种可控铁芯电抗器，包括铁芯柱、第一绕组、调节装置；

所述第一绕组绕在所述铁芯柱上，所述调节装置连接所述铁芯柱；所述第一绕组连接被保护装置，所述调节装置用于调节电抗器的电抗容量；

所述调节装置包括第二绕组和可调负载；所述第二绕组的两个线端分别连接所述可调负载的两端；所述第二绕组绕在所述铁芯柱上；所述可调负载包括：电抗负载或功率器件。

上述可控铁芯电抗器，调节装置包括第二绕组和可调负载，成本较低，而且在可控铁芯电抗器运作时，通过调节调节装置的可调负载，从而可以调节控制电抗器容量，加快响应速率，具有较短的响应时间。

附图说明

图1为可控铁芯电抗器第一个实施例结构示意图；

图2为可控铁芯电抗器第二个实施例结构示意图；

图3为可控铁芯电抗器第三个实施例结构示意图；

图4为可控铁芯电抗器第四个实施例结构示意图；

图5为可控铁芯电抗器第五个实施例结构示意图；

图6为可控铁芯电抗器第六个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型可控铁芯电抗器的具体实施方式作详细描述。

一种可控铁芯电抗器，包括铁芯柱10、第一绕组20、调节装置30；

所述第一绕组20绕在所述铁芯柱10上，所述调节装置30贴合连接所述铁芯柱10；所述第一绕组20连接被保护装置，所述调节装置30用于调节电抗器的电抗容量；

所述调节装置30包括第二绕组31和可调负载32；所述第二绕组31两个线端分别连接所述可调负载30两端；所述第二绕组31绕在所述铁芯柱10上；所述可调负载32包括：电抗负载或功率器件。

上述可控铁芯电抗器，所述第二绕组31一般是指低压绕组，所述被保护装置是指在发生短路时，电抗器进行保护的对象，调节装置30包括第二绕组31和可调负载32，成本较低，而且在可控铁芯电抗器运作时，通过调节可调负载32，从而可以调节控制电抗容量，加快响应速率，具有较短的响应时间。

在一实施例中，所述电抗负载包括感性负载或容性负载。

感性负载指带有电感参数的负载，容性负载指带有电容参数的负载。

进一步的，在一实施例中，所述感性负载可以为可控电抗器；所述可控电抗器可以包括：磁控式可控电抗器、磁阀式可控电抗器或直流偏磁式可控电抗器。

在一实施例中，所述容性负载可以为投切电容器，所述投切电容器包括依次连接的电容器投切开关和电容器；所述电容器投切开关连接所述第二绕组。

通过投切电容器进行分级调节调节控制电抗容量，在成本较低的同时也缩短了响应时间，响应时间可以达到毫秒级。

在一实施例中，所述功率器件可以为双向可控硅。

通过双向可控硅控制第二绕组流过的电流，可以调节可控铁芯电抗器等效电抗值，从而可以加快响应速率。

为了更进一步的详细说明本实用新型的可控铁芯电抗器，下面将结合具体应用实例进行说明。

请参阅图2，图2为可控铁芯电抗器第二个实施例结构示意图。

以三铁芯柱的可控铁芯电抗器为例。第一绕组110绕在铁芯柱120上，铁芯柱120上安装第二绕组131，通过控制第二绕组131带的可调负载132达到控制电抗器容量的目的，使可控铁芯电抗器达到更低的谐波噪音、更短的响应时间、更低的损耗的效果。

这是相当于把电抗器变成了一个变压器，通过调节这个变压器的输出，也就是调节了等效的电抗值的大小，由于电阻负载消耗的能量太大，一般是带感性或者容性的负载，在感性或者容性的负载上基本不消耗有功，节能效果更佳。

铁芯电抗器可以是带气隙的普通串联铁芯电抗器、并联铁芯电抗器，容量不可调的那种，通过安装第二绕组131带容量可调的感性或者容性负载后，就变成容量可调的铁芯电抗器了，而且耗能不变，响应速度更快。电抗器也可以是磁控式可控电抗器、磁阀式可控电抗器、直流偏磁式可控电抗器等等，通过安装第二绕组131带容量可调的感性或者容性负载，就可以缩短响应时间。

请参阅图3，图3为可控铁芯电抗器第三个实施例结构示意图。

第一绕组210绕在铁芯柱220上，铁芯柱220上安装第二绕组230，通过控制第二绕组230带的可调负载达到控制电抗容量的目的，第二绕组230带容性负载，其中容性负载包括：电容器投切开关240，电容器250；电容器250可以有多种电容型号进行选择。由于采用的分组投切电容器的方式，投切电容器投切开关可以采用一般开关，也可以采用功率器件，它的调节是分级调节，响应时间较快，可以达到毫秒级。相对于感性负载，它的成本更低，损耗更是比感性负载低的多。

请参阅图4，图4为可控铁芯电抗器第四个实施例结构示意图。

第一绕组210绕在铁芯柱220上，铁芯柱220上安装第二绕组230，通过控制第二绕组230带的可调负载达到控制电抗容量的目的。第二绕组230带感性负载时，感性负载可以是一个可控电抗器260，如磁控式可控电抗器、磁阀式可控电抗器、直流偏磁式可控电抗器等等，可以产生连续可调的负载变化。也可以用功率器件带一个固定容量的电抗器，调节功率期间的导通角，从而可以调节负载的变化，也能产生连续可调的负载，响应时间很快，可以达到毫秒级。

请参阅图5，图5为可控铁芯电抗器第五个实施例结构示意图。

第一绕组210绕在铁芯柱220上，铁芯柱220上安装第二绕组230，通过控制第二绕组230带的可调负载达到控制电抗容量的目的。第二绕组230也可以带功率器件，比如双向可控硅270，从而可以通过控制功率器件的导通角来控制第二绕组230中流过的电流，达到控制电抗器等效电抗值的目的。

请参阅图6，图6为可控铁芯电抗器第六个实施例结构示意图。

同样，铁芯电抗器可以为单相圆环型，其中第一绕组310绕在铁芯柱320上，铁芯柱320上安装第二绕组330，通过控制第二绕组330带的可调负载达到控制电抗器容量的目的。使可控铁芯电抗器达到更低的谐波噪音、更短的响应时间、更低的损耗的效果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种可控铁芯电抗器，其特征在于，包括铁芯柱、第一绕组、调节装置；

所述第一绕组绕在所述铁芯柱上，所述调节装置连接所述铁芯柱；所述第一绕组连接被保护装置，所述调节装置用于调节电抗器的电抗容量；

所述调节装置包括第二绕组和可调负载；所述第二绕组的两个线端分别连接所述可调负载的两端；所述第二绕组绕在所述铁芯柱上；所述可调负载包括：电抗负载或功率器件。

2.根据权利要求1所述的可控铁芯电抗器，其特征在于，所述电抗负载包括感性负载或容性负载。

3.根据权利要求2所述的可控铁芯电抗器，其特征在于，所述感性负载为可控电抗器；所述可控电抗器包括：磁控式可控电抗器、磁阀式可控电抗器或直流偏磁式可控电抗器。

4.根据权利要求2所述的可控铁芯电抗器，其特征在于，所述容性负载为投切电容器，所述投切电容器包括依次连接的电容器投切开关和电容器；所述电容器投切开关连接所述第二绕组。

5.根据权利要求1所述的可控铁芯电抗器，其特征在于，所述功率器件为双向可控硅。