CN205376279U - 交流控制式可控电抗器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流控制式可控电抗器，它的矩形框架式主铁心的中部与矩形框架式控制铁心的中部连接为一体，矩形框架式主铁心的一个垂直边绕制有主绕组，矩形框架式控制铁心的上水平边上绕制有第一控制绕组和第二控制绕组，下水平边上绕制有第三控制绕组和第四控制绕组，第一控制绕组的一端连接第四控制绕组的一端，第一控制绕组的另一端连接第二控制绕组的一端，第二控制绕组的另一端连接第三控制绕组的一端，第三控制绕组的另一端与第四控制绕组的另一端之间用于接入直流电源，主绕组的两端用于接入交流电。本实用新型能实现在电网应用中电抗值的灵活实时调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及输变电技术领域，具体地指一种交流控制式可控电抗器。
背景技术
随着电网建设的快速推进，配电网中非线性负载、无功负载的大量接入，电网中无功缺失、电压波动、接地故障等问题频生，严重影响电力系统的安全稳定。用于治理上述电网中存在问题的电力设备在电网中得到广泛应用，如抑制线路单相接地时电流的自动消弧线圈、提供无功功率补偿的并联电抗器、在线路中用于抑制谐波和短路电流的串联电抗器，以及大型电机软启动的启动电抗器。
上述电力设备无一例外地需要电抗器作为其关键部分，电抗器电感值的实时调节成为诸多配电网电力设备的必要功能，如消弧线圈需根据单线接地故障电流大小，调节串接电抗器的电感值；无功补偿装置需根据无功功率目标值，调节补偿电抗器的电抗值。电抗器电抗值的调节性能，已成为研制诸多电力设备的关键因素。而可控电抗器作为电抗器的一个重要分支，用作电压控制和无功补偿的主要元件，可以提高系统稳定和改善电能质量，应用范围相当广泛。
可控电抗器作为电力系统一种新型设备，其容量连续可调，能够广泛应用于无功补偿、高压试验设备配置、消弧消谐和限制过电压等方面。磁通控制式可控电抗器采用新型的铁心磁阻调节方法，具有结构简单、成本可控、谐波含量低、运行稳定等优点，具有较大的市场应用前景。
现有的可控电抗器采用直流助磁控制、磁阀控制、可控硅控制和机械调整铁心气隙等方式来调节电抗，但这些方式均存在体积大、谐波噪声大、调节平滑性差等缺点。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种交流控制式可控电抗器，该电抗器能实现在电网应用中电抗值的灵活实时调节。
为实现此目的，本实用新型设计的一种交流控制式可控电抗器，它包括矩形框架式主铁心和矩形框架式控制铁心，其中，所述矩形框架式主铁心的上水平边中部与矩形框架式控制铁心的上水平边中部连接为一体，矩形框架式主铁心的下水平边中部与矩形框架式控制铁心的下水平边中部连接为一体，所述矩形框架式主铁心的一个垂直边绕制有主绕组，所述矩形框架式控制铁心的上水平边上绕制有第一控制绕组和第二控制绕组，所述矩形框架式控制铁心的下水平边上绕制有第三控制绕组和第四控制绕组，所述第一控制绕组和第二控制绕组分别位于矩形框架式主铁心的两侧，所述第三控制绕组和第四控制绕组分别位于矩形框架式主铁心的两侧，第一控制绕组的一端连接第四控制绕组的一端，第一控制绕组的另一端连接第二控制绕组的一端，第二控制绕组的另一端连接第三控制绕组的一端，第三控制绕组的另一端与第四控制绕组的另一端之间用于接入直流电源，所述主绕组的两端用于接入交流电源。
本实用新型的主绕组的两端接交流电，矩形框架式主铁心和主绕组对交流电而言是一个电抗器，电流流过主绕组时矩形框架式主铁心产生主要磁通，主要磁通通过矩形框架式主铁心形成闭合磁通。
另外控制绕组的两端连接直流电源，直流电流在控制铁心产生控制磁通，控制磁通在矩形框架式控制铁心上形成闭合磁通。主磁通和控制磁通是控制矩形框架式主铁心和矩形框架式控制铁心相互交联处正交通过的。通过调节控制绕组内直流大小就可以调节两个交联处的磁饱和程度，从而改变矩形框架式控制铁心的磁导率达到调节电抗器电抗的目的。
本实用新型依据具备各向异性的铁磁材料在不同磁场方向下的不同的磁阻特性，利用改变旋转铁芯与磁场角度的方式实现电抗值的连续调节，本发明相对传统的电抗器结构简单，易于工程化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1—矩形框架式主铁心、2—主绕组、3—矩形框架式控制铁心、4—第一控制绕组、5—第二控制绕组、6—第三控制绕组、7—第四控制绕组。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：
图1所示的交流控制式可控电抗器，它包括矩形框架式主铁心1和矩形框架式控制铁心3，其中，所述矩形框架式主铁心1的上水平边中部与矩形框架式控制铁心3的上水平边中部连接为一体，矩形框架式主铁心1的下水平边中部与矩形框架式控制铁心3的下水平边中部连接为一体，所述矩形框架式主铁心1的一个垂直边绕制有主绕组2，所述矩形框架式控制铁心3的上水平边上绕制有第一控制绕组4和第二控制绕组5，所述矩形框架式控制铁心3的下水平边上绕制有第三控制绕组6和第四控制绕组7，所述第一控制绕组4和第二控制绕组5分别位于矩形框架式主铁心1的两侧，所述第三控制绕组6和第四控制绕组7分别位于矩形框架式主铁心1的两侧，第一控制绕组4的一端连接第四控制绕组7的一端，第一控制绕组4的另一端连接第二控制绕组5的一端，第二控制绕组5的另一端连接第三控制绕组6的一端，第三控制绕组6的另一端与第四控制绕组7的另一端之间用于接入直流电源，所述主绕组2的两端用于接入交流电源。
上述技术方案中，所述矩形框架式主铁心1与矩形框架式控制铁心3为垂直布置。
上述技术方案中，所述第一控制绕组4、第二控制绕组5、第三控制绕组6和第四控制绕组7的绕组匝数之和大于主绕组2的绕组匝数。
本实用新型的工作原理为：控制绕组(由第一控制绕组4、第二控制绕组5、第三控制绕组6和第四控制绕组7组成)等效负载阻抗为ZL，控制绕组侧的电压为主绕组2的电流为控制绕组的电流为在主绕组电流作用下矩形框架式主铁心1中的主磁通为主绕组电流产生漏磁通控制绕组电流产生漏磁通主绕组2在主磁通作用下产生感应电动势主绕组2在漏磁通作用下产生感应电动势控制绕组在产生漏磁通作用下产生感应电动势
根据磁动势平衡关系式：主绕组磁控式控制绕组磁动势产生主磁通的合成磁动势有如下关系式：
由于励磁电流由主绕组供给，根据安培环路定律可得：
其中N1和N2分别是主绕组和控制绕组的线圈匝数，是励磁电流。
可控电抗器的主绕组接入系统中，要调节可控电抗器的阻抗特性即要改变电抗器主绕组侧的电流从上面的分析可以看出，要改变主绕组侧的电流可以调节控制绕组侧电流
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种交流控制式可控电抗器，其特征在于，它包括矩形框架式主铁心(1)和矩形框架式控制铁心(3)，其中，所述矩形框架式主铁心(1)的上水平边中部与矩形框架式控制铁心(3)的上水平边中部连接为一体，矩形框架式主铁心(1)的下水平边中部与矩形框架式控制铁心(3)的下水平边中部连接为一体，所述矩形框架式主铁心(1)的一个垂直边绕制有主绕组(2)，所述矩形框架式控制铁心(3)的上水平边上绕制有第一控制绕组(4)和第二控制绕组(5)，所述矩形框架式控制铁心(3)的下水平边上绕制有第三控制绕组(6)和第四控制绕组(7)，所述第一控制绕组(4)和第二控制绕组(5)分别位于矩形框架式主铁心(1)的两侧，所述第三控制绕组(6)和第四控制绕组(7)分别位于矩形框架式主铁心(1)的两侧，第一控制绕组(4)的一端连接第四控制绕组(7)的一端，第一控制绕组(4)的另一端连接第二控制绕组(5)的一端，第二控制绕组(5)的另一端连接第三控制绕组(6)的一端，第三控制绕组(6)的另一端与第四控制绕组(7)的另一端之间用于接入直流电源，所述主绕组(2)的两端用于接入交流电源。
2.根据权利要求1所述的交流控制式可控电抗器，其特征在于：所述矩形框架式主铁心(1)与矩形框架式控制铁心(3)为垂直布置。
3.根据权利要求1所述的交流控制式可控电抗器，其特征在于：所述第一控制绕组(4)、第二控制绕组(5)、第三控制绕组(6)和第四控制绕组(7)的绕组匝数之和大于主绕组(2)的绕组匝数。
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Publications (1)
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| CN205376279U true CN205376279U (zh) | 2016-07-06 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108010682A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-08 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种单相电力变压器的铁心结构 |
| TWI722512B (zh) * | 2018-08-06 | 2021-03-21 | 日商京三製作所股份有限公司 | 電抗器 |
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2016
- 2016-01-05 CN CN201620009339.2U patent/CN205376279U/zh active Active
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