分级式可控并联电抗器装置用单相铁芯取能电抗器

摘要

本发明提供了一种分级式可控并联电抗器装置用单相铁芯取能电抗器，其包括：铁芯主体、线圈主体和紧固件；所述铁芯主体具有构成磁路的上铁轭、下铁轭和两个铁芯柱，两个所述铁芯柱以竖直放置且相互之间留有间隔的方式位于所述上铁轭和所述下铁轭之间；所述线圈主体具有并联连接的两个树脂浇注式电抗器线圈，两个所述树脂浇注式电抗器线圈一一对应套装于两个所述铁芯柱的周向外侧；所述紧固件用于将所述铁芯主体和所述线圈主体紧固连接成一个整体。本发明通过上述技术方案有效降低了取能电抗器实际生产的难度；该取能电抗器可输出几千安培的电流，为分级式可控并联电抗器装置的晶闸管阀组提供能量，保证特高压系统安全、稳定、高效运行。

说明书

技术领域

本发明属于一种电抗器技术领域，主要涉及的是一种分级式可控并联电 抗器装置用取能电抗器。

背景技术

超高压(是指交流110～500kV电压等级)电抗器在国际和国内相对成 熟，随着我国特高压(是指交流750kV及以上电压等级)线路的兴建，相应 的特高压电抗器随之产生，但是与非可控常规电抗器不同，特高压电抗器经 常要求运行于小容量或空载状态，如果采用超高压电抗器制造经验，其经济 性相对较差。

现有技术中，常规可控电抗器形式有高漏抗变压器型、磁阀型和多并联 电抗支路型，但分析其原理，均存在较大缺陷和不足，不利于达到特高压电 抗器调节无功平衡和电压的目的。

发明内容

为了达到特高压电抗器调节无功平衡和电压的目的，本发明提供了一种 分级式可控并联电抗器装置用单相铁芯取能电抗器，其包括：铁芯主体、线 圈主体和紧固件；所述铁芯主体具有构成磁路的上铁轭、下铁轭和两个铁芯 柱，两个所述铁芯柱以竖直放置且相互之间留有间隔的方式位于所述上铁轭 和所述下铁轭之间；所述线圈主体具有并联连接的两个树脂浇注式电抗器线 圈，两个所述树脂浇注式电抗器线圈一一对应套装于两个所述铁芯柱的周向 外侧；所述紧固件用于将所述铁芯主体和所述线圈主体紧固连接成一个整体。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，每个所述树脂浇注式电抗 器线圈包括线圈绕组和树脂浇注料；所述线圈绕组为多层圆筒式结构，且经 固化固定在所述树脂浇注料内，相邻两层之间留有竖直气道；每个所述线圈 绕组具有高压进线和高压出线，两个所述树脂浇注式电抗器线圈通过公共引 线连接两个所述高压进线和两个所述高压出线实现并联连接。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，每个所述线圈绕组的两个 端头依次形成所述高压进线和所述高压出线。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，两个所述线圈绕组的绕向 相反。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，每个所述线圈绕组的高压 进线所在位置和高压出线所在位置的连线与所述线圈绕组的轴向平行。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，所述线圈绕组采用多股换 位导线并联缠绕成多层圆筒式结构。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，每个所述铁芯柱由多个铁 芯饼和多个气隙垫片交替叠加构成。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，每个所述铁芯饼由多个硅 钢片采用渐开线形式叠放并压制而成。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，所述气隙垫片为环氧板或 大理石板。

在如上所述的单相铁芯取能电抗器中，优选，所述单相铁芯取能电抗器 用于为特高压系统的分级式可控并联电抗器装置的晶闸管阀组提供能量。

本发明的有益效果如下：

能够有效降低取能电抗器实际生产的难度；可输出几千安培的电流，例 如2700A，为晶闸管阀组提供能量，保证特高压系统安全、稳定、高效运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种分级式可控并联电抗器装置用单相铁芯 取能电抗器的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明实施例提供的一种线圈主体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种铁芯主体的结构示意图；

其中，符号说明如下：

1线圈主体、2铁芯主体、3紧固件、11树脂浇注式电抗器线圈、110公 共引线、111高压进线、112高压出线、113散热孔、21上铁轭、22下铁轭、 23铁芯柱、231铁芯饼、232气隙垫片、31无磁螺杆、32上环氧垫块、33 下环氧垫块、34压紧槽钢、35压紧角钢、36压钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

特高压系统的分级式可控并联电抗器装置采用分级式调节，实际可通过 配置辅助电抗器、晶闸管阀组和取能电抗器，实现按照33％、67％和100％ 容量方式调节。为了保证特高压系统安全、稳定、高效的运行，高抗每相有 2种规格取能电抗器，一种要求容量小，例如9Mvar，电流为1800A，采用 一台取能电抗器即可实现，而另一种要求容量大，例如15Mvar，电流大， 例如2700A，若仍采用一台取能电抗器，由于容量大，则一台取能电抗器生 产出来的体积较大，且因户内使用，不经济、不现实；且由于电流大，则一 台取能电抗器的并联导线根数多，不方便绕制，制作困难，效率低，为了降 低该种取能电抗器的生产难度，参见图1～4，本发明提供了一种分级式可控 并联电抗器装置用单相铁芯取能电抗器，其并联于特高压高抗二次绕组侧， 与晶闸管阀组组合使用以调节高抗一次绕组侧电抗值。单相铁芯取能电抗器 包括：铁芯主体2、线圈主体1和紧固件3。

其中，铁芯主体2具有上铁轭21、下铁轭22和两个铁芯柱23，上铁轭 21和下铁轭22均由多个硅钢片采用平行形式叠放并压制而成。铁芯柱23由 多个铁芯饼231叠加构成，相邻两个铁芯饼231之间放置有气隙垫片232， 气隙垫片232可以为环氧板，还可以为大理石板。为了适应大容量，铁芯饼 231由多个硅钢片采用渐开线形式或辐射状形式叠放并压制而成。安装时， 下铁轭22上竖直放置有两个铁芯柱23，两个铁芯柱23之间留有间隔，在两 个铁芯柱23上放置上铁轭21，上铁轭21和下铁轭22相互平行，即两个铁 芯柱的上面为上铁轭21、下面为下铁轭22，从而使上铁轭21、下铁轭22和 两个铁芯柱23构成磁路。线圈主体1具有并联连接的两个树脂浇注式电抗器 线圈11，两个树脂浇注式电抗器线圈11一一对应套装于两个铁芯柱23的周 向外侧，且与铁芯柱23同心，即树脂浇注式电抗器线圈11的轴线与铁芯柱 23的轴线共线，如此可以保证高压对地的绝缘距离，两个树脂浇注式电抗器 线圈11之间也有距离。紧固件3用于将铁芯主体2和线圈主体1紧固连接成 一个整体。紧固件3包括无磁螺杆31、上环氧垫块32、下环氧垫块33。上 铁轭21、下铁轭22中心有孔，无磁螺杆31从上到下依次穿过上铁轭21、铁 芯柱23和下铁轭22，实现铁芯柱23的上下端固定夹紧。树脂浇注式电抗器 线圈11的下端用多个下环氧垫块33支撑、上端布置有多个上环氧垫块32， 并通过压钉36压紧。实际中，紧固件3还可以包括压紧槽钢34、绝缘板和 压紧角钢35。在图1中，无磁螺杆31从上到下依次穿过压紧槽钢34、绝缘 板(图示未示出)、上铁轭21、铁芯柱23、下铁轭22、绝缘板和压紧槽钢34。 绝缘板用于将压紧槽钢34和上铁轭21或下铁轭22间隔开以避免两者之间多 点接地，产生环流造成局部温升过高。从前往后，多个无磁螺杆31依次穿过 压紧角钢35、绝缘板(图示未示出)、上铁轭21和、绝缘板(图示未示出) 和压紧角钢35，实现上铁轭21在前后方向的夹紧。多个无磁螺杆31依次穿 过压紧角钢35、绝缘板(图示未示出)、下铁轭22、绝缘板(图示未示出)、 和压紧角钢35，实现下铁轭22在前后方向的夹紧。压钉36的一端固定在上 环氧垫块32上、另一端固定在压紧角钢35上。

通过将两个树脂浇注式电抗器线圈11并联连接，使得流经每个树脂浇注 式电抗器线圈11的电流为流经单相铁芯取能电抗器电流的一半，进而起到分 流作用，使得单相铁芯取能电抗器的外形尺寸变小以及减少了单相铁芯取能 电抗器所用并联导线的根数，从而降低了取能电抗器的生产难度。

为了增加树脂浇注式电抗器线圈11的散热面积，降低树脂浇注式电抗器 线圈11的温度，保证单相铁芯取能电抗器的性能，每个树脂浇注式电抗器线 圈11包括线圈绕组和树脂浇注料。线圈绕组为多层圆筒式结构，且经固化工 艺固定在树脂浇注料内，即树脂浇注料将线圈绕组的每层包覆其中并固化成 型，相邻两层之间留有竖直气道，也就是说，相邻两层之间通过树脂浇注料 和竖直气道隔开，竖直气道内流通空气，在树脂浇注式电抗器线圈11的两端 形成有多个散热孔113、此时树脂浇注式电抗器线圈11为筒式多包封结构。 每个线圈绕组采用多股换位导线并联缠绕成多层圆筒式结构，由于每股换位 导线已经充分换位，保证了电气性能，降低了绕制时多股导线的换位难度， 从而使得绕制简单，绝缘性能可靠。换位导线优选为换位铜导线。由于每个 线圈绕组流经的电流大，采用并联连接，流经电流为原来一半，可以减少线 圈绕组所用并联导线的根数，同时使得绕制更加方便。每个线圈绕组具有高 压进线和高压出线，两个树脂浇注式电抗器线圈11通过一公共引线110连接 两个高压进线111实现高压侧进线的并联连接，通过另一公共引线110连接 两个高压出线112实现高压侧出线的并联连接，从而实现两个树脂浇注式电 抗器线圈11的并联连接。公共引线110为单相铁芯取能电抗器为系统接线提 供端口。高压进线111、高压出线112和公共引线110优选为铜排或铝排。

为了利于两个树脂浇注式电抗器线圈11实现并联连接，每个线圈绕组的 两个端头依次形成高压进线111和高压出线112。两个线圈绕组的绕向相反， 如此利于高压进线111和高压出线112的位置布置，可以使高压进线111和 高压出线112以水平方向形成，公共引线110进而可以沿水平方向布置以连 接两个高压进线111或两个高压出线，使得连接简单美观；还可以使高压进 线111和高压出线112在同一侧，优选每个线圈绕组的高压进线111所在位 置和高压出线112所在位置的连线与线圈绕组的轴向平行。在竖直方向上， 高压进线111位于高压出线112的上方。

综上所述，本发明的有益效果如下：

能够有效降低取能电抗器实际生产的难度；可输出几千安培的电流，例 如2700A，为晶闸管阀组提供能量，保证特高压系统安全、稳定、高效运行。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征 的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举 例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的 改变均被本发明包含。