CN2055288U

CN2055288U - 干式空心并联筒式电抗器

Info

Publication number: CN2055288U
Application number: CN 89218143
Authority: CN
Inventors: 广治平
Original assignee: Beijing Scientific & Technological Exploitation & Exchange Center
Current assignee: Beijing Scientific & Technological Exploitation & Exchange Center
Priority date: 1989-10-21
Filing date: 1989-10-21
Publication date: 1990-03-28

Abstract

本实用新型涉及高压输配电系统中的一种阻尼电抗器，这种电抗器为多线圈并联筒式。其结构为干式框架型，由若干个不同直径互相套置具有密封层的电磁线绕组、撑条、上下导电臂等组成，每个绕组之间呈隔离分布结构。本实用新型具有大容量、体积小、低噪声、可户外使用、安全可靠等优点，适用于较高电压等级的电力输配电网络中。

Description

本实用新型涉及高压输配电系统中一种阻尼电抗器。

现有的电抗器为铁心式或空心式，但绕组为串联结构型。由于串联绕组的层间电位差很高，因此绕组需浸泡在油中相互绝缘，这种电抗器称为“串联筒式结构”。“串联筒式”电抗器有如下缺点：首先绕组串联集中排列，层间电位差很大，虽然浸泡在油内也不易露天使用，同时易产生破坏性很强的电动力；其次是电抗器体积较大，重量较重，内部损耗大，绕组散热性能差，温升高；第三是如采用铁心结构，因其空气隙存在，即使采用很强的压紧、拉紧方法，噪声仍不可能降低到70分贝以下。

本实用新型的目的是提供一种可作成任何电压等级、体积小、重量轻、噪声低，并且可户外使用的干式、空心并联筒式电抗器。

本实用新型由若干个不同直径相互套置具有密封层的筒状电磁线绕组、撑条3、上下导电臂1、6等组成。如上所述具有密封层的筒状电磁线绕组是由电磁线5（直径为φ1.5－φ4.8mm）平行缠绕成筒状，可绕2层至4层，在每层及每个绕组的电磁线5外用挂有树脂胶的玻璃丝缠绕成一个机械强度很高的整体，在其外层涂一层抗紫外、抗老化的绝缘漆而构成，我们称其为包封。若干个不同直径相互套置的包封之间等距离排列有撑条3，使之相互构成隔离分布结构。包封即电磁线绕组的数量由电抗器的总电流量等参数来确定。在电抗器的上下两端对称设置了上下导电臂1、6，导电臂一般是由4－12条等长的金属板条以一个套筒2为圆心对称分布在同一平面而构成。导电臂1、6的长度略大于最外层包封的直径，其作用一是将每层绕组并联连接后两端通过引出线与上下导电臂1、6相连；二是构成电抗器的固定压紧支架，因为上下导电臂1、6的套筒均置于电抗器的轴线上，可用挂胶增强玻璃丝拉紧固定之。

由于本实用新型是由许多绕组（20－60层）并联组成，在理论上绕组层间不存在电位差，即使在实际绕制中最多存在一匝的错位，只相当于存在一匝间的电位差，这就提高了电抗器运行的安全可靠性，由此新型电抗器可以在户外使用，在降雨、复冰、湿露的情况下亦可安全可靠的运行。

本实用新型绕组在结构上被分成若干组别，然后用绝缘材料密封起来，其基础的数学模型是（若有n个组别则有下列方程）：

ψ₁＝L₁＋M₁₂＋M₁₃＋M₁₄＋……＋M_1n

ψ₂＝L₂＋M₂₁＋M₂₃＋M₂₄＋……＋M_2n

ψ₃＝L₃＋M₃₁＋M₃₂＋M₃₄＋……＋M_3n

·

ψ_n＝L_n＋M_n1＋M_n2＋M_n3＋……＋M_n（n－1）

而老式电抗器的基础数学模型为：

ψ＝L

因而本实用新型有如下优点：

1.总的电感值L被分布为L₁，L₂，L₃……L_n若干电感值。从而使产生破坏性很强的电动力的磁场能量W＝ 1/2 I²L，被分布为：W₁＝ 1/2 I₁ ²L₁，W₂＝ 1/2 I₂ ²L₂，W₃＝ 1/2 I₃ ²L₃……W_n＝ 1/2 I_n ²L_n，使新型电抗器动热稳定性能良好，保证电抗器在运行中处在经常出现冲击电流情况下安全可靠的运行。

2.在充分利用并联组别之间的互感M，每一组别的互感M为组别总数减一，其总和一般为电感值L₁、L₂、L₃……L_n的4－9倍，使设计值L减小很多，从而使电抗器的体积和重量减小很多，与老式电抗器结构相比约减小二分之一。

3.由电抗器所用导线总重量G被分布为若干组别的重量G₁、G₂、G₃、……G_n，从而使总体损耗P分散为：P₁、P₂、P₃……P_n。

4.与老式电抗器相比较由一个绕组的散热面S增加到新型电抗器n个组别的散热面n_S。

5.由老式结构的电抗器散热面S所确定的热流密度Q，新型电抗器按组别数分散为Q₁，Q₂，Q₃，……Q_n的热流密度，从而使温升降低了 (G)/(Sn²) 倍。

本实用新型的绕线直径较细（一般在φ1.5－φ4.8mm），从而使截流导体在能量很强的磁场中，由于集肤效应及涡流产生的损耗很小，充分利用了导线的载流能力。同时可使电抗器的容量可以制做得很大，电压很高，而老式水泥空心电抗器受到电缆电压等级的限制不可能将电抗器做到35KV以上，容量做到1000KVA以上，而新型电抗器可以自如的制作任何电压等级，任何容量的电抗器。本实用新型由于没有铁心，且采用了强度较大的密封层，使其成为一个机械强度很高的整体，故在1.3倍额定电流运行情况下，其噪声不大于30分贝。另外由于本实用新型重量轻，方便了运输。

附图说明：图1是老式串联结构电原理图。图2是本实用新型并联结构电原理图。图3是本实用新型结构示意图。1是上导电臂、2是套筒、3是撑条、4是密封层、5是电磁线、6是下导电臂、7是支撑绝缘子。

本实用新型实施例见附图3，该电抗器有四个包封，第一至四包封的包封电流分别是：8安，10安，12安，15安；第一至四包封的导线直径分别是：φ1.30毫米，φ1.45毫米，φ1.56毫米，φ1.56毫米；第一至四包封的包封中径分别是：φ1200毫米，φ1256毫米，φ1313.2毫米，φ1372.5毫米；第一至四包封的包封电感分别是：0.460亨，0.428亨，0.420亨，0.437亨；第一至四包封匝数分别是：714.7，660.2，627.6，617.5；第一至四包封高度分别是：965毫米，1023毫米，1042毫米，1025毫米。将四个包封并联后即可得到0.413亨电感，并能通过45安培电流，如上设计的电抗器其它参数为：系统电压Us＝35KV，电抗器额定电压：V_H＝5836伏，电抗器额定电流：I_H＝45安，电抗器额定电感：L_H＝0.413亨。

Claims

一种干式空心并联筒式电抗器，其特征是电抗器由若干个不同直径相互套置具有密封层的筒状电磁线绕组、撑条3、上下导电臂1、6等组成，如上所述具有密封层的筒状电磁线绕组是由电磁线5平行缠绕成筒状，可绕2层至4层，在每层及每个绕组的电磁线5外用挂有树脂胶的玻璃丝缠绕成一个机械强度很高的整体，在其外层涂一层抗紫外、抗老化的绝缘漆而构成，我们称其为包封，若干个不同直径相互套置的包封之间等距离排列有撑条3，使之相互构成隔离分布结构，包封的数量由电抗器的总电流量等参数来确定，在电抗器的上下两端对称设置了上下导电臂1、6，导电臂一般是由4-12条等长的金属板条以一个套筒2为圆心对称分布在同一平面内而构成，导电臂1、6的长度略大于最外层包封的直径，包封内的每层线圈相互并联连接后，两端通过引出线分别接至上下导电臂1、6上，上下导电臂1、6的中心套筒均置于电抗器的轴线上，可用挂胶增强玻璃丝拉紧固定之。