可控铁芯电抗器的制造方法
【专利摘要】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。
【专利说明】 可控铁芯电抗器
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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
[0004]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。
[0005]一种可控铁芯电抗器，包括铁芯柱、第一绕组、调节装置；
[0006]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；
[0007]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。
[0008]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为可控铁芯电抗器第一个实施例结构示意图；
[0010]图2为可控铁芯电抗器第二个实施例结构示意图；
[0011]图3为可控铁芯电抗器第三个实施例结构示意图；
[0012]图4为可控铁芯电抗器第四个实施例结构示意图；
[0013]图5为可控铁芯电抗器第五个实施例结构示意图；
[0014]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】
[0015]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。
[0016]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 ；
[0017]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；
[0018]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。
[0019]上述可控铁芯电抗器，所述第二绕组31 —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。
[0020]在一实施例中，所述电抗负载包括感性负载或容性负载。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]在一实施例中，所述功率器件可以为双向可控硅。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
【权利要求】
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。
【文档编号】H01F29/08GK204189596SQ201420743535
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】曾强, 欧郁强, 蔡德华, 王利国, 李豪天, 徐平, 赵永发, 谢善益, 翟瑞聪, 余栋斌, 吴春雷, 冯刘凯 申请人:广东电网有限责任公司江门供电局, 广东电网有限责任公司电力科学研究院, 上海华立软件系统有限公司