专利名称：一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于变压器装置领域，特别是涉及到一种电力系统无功补偿装置的可控电抗器的铁芯结构。
背景技术：
目前，随着国家对智能电网的提出，对电能质量的要求越来越高，要求高效率、高质量的电力传输系统，而无功补偿的好坏，将直接影响到电网的稳定性、电压质量和设备安全。伴随工业的发展，电网容量的增加，对电网无功补偿的要求也与日俱增。在配电系统 中装设无功功率补偿装置可以提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗；稳定受电端电压，提高供电质量；提高输电能力等等。在众多的无功补偿装置中，磁控电抗器与TCR、TSC相比，具有制造工艺简单，成本低廉，可靠性高，谐波较小的特点；此夕卜，磁控电抗器可以平滑的调节电抗值，解决系统因潮流变化大所造成的无功补偿和电压调节十分困难的问题，满足了智能电网的要求。传统的磁控电抗器采用单级磁阀结构，是通过改变晶闸管的触发角度来改变直流偏磁的大小，从而改变磁阀的饱和度，进而改变电抗值来达到平滑调节无功输出。由于单级磁阀结构只有一个磁阀，其需要较大的直流偏磁才能使磁阀达到饱和状态，磁阀只有工作在饱和状态时，产生的谐波相对较小；磁阀工作在半饱和或不饱和状态时，产生的谐波比较大。实际应用中，传统的磁控电抗器很少工作在饱和状态下，大部分时间工作在半饱和状态下，故通过电抗器注入电网的谐波比较大，对电网影响较大，降低供电质量。
发明内容为了解决现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种带有磁阀的磁控电抗器铁芯结构，能减少磁通的边缘效应，降低铁芯和绕组中的涡流损耗，并有效抑制谐波。本实用新型为了达到上述目的所采用的技术方案是一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，包括用于线圈绕组的铁芯柱和用作磁通路的磁轭；所述铁芯柱上开设有两个或两个以上的凹槽，铁芯柱上每个凹槽对应的位置处形成一个磁阀,所述磁阀的磁通面积小于铁芯柱的磁通面积。进一步，所述磁阀成组排列。进一步，所述磁阀沿主磁通方向排列在铁芯柱上。此外，饱和区域铁芯截面积大小的分布对系统的谐波和噪声有很大影响，保证饱和区域铁芯分布上下均匀，使得同柱铁芯的上半铁芯和下半铁芯产生的漏磁通一致，也可以在同等基础上降低谐波含量。因此，更进一步的，磁阀组中的磁阀的磁通面积大小各不相同，磁阀组中的磁阀按磁通面积大小递增或递减排列。本实用新型的电抗器铁芯通电工作时，在电抗器铁芯的整个容量调节范围内，磁通面积较大的区域始终工作于未饱和线性区，而磁通面积较小的磁阀段的铁芯随注入直流的改变由小到大磁路逐渐饱和，且饱和程度很高，谐波含量很小，同时铁芯涡流损耗大幅降低；本实用新型通过调节可控硅触发导通角来控制直流励磁电流大小，改变铁芯的励磁磁化，从而改变并联磁路中大小磁阀的磁饱和程度，实现电抗值的连续、平滑快速可调。作为本实用新型的一种优选方案所述铁芯柱上设置有两个磁阀组，两个磁阀组各包括两个磁阀。作为本实用新型的一种优选方案所述铁芯柱上设置有两个磁阀组，两个磁阀组各包括三个磁阀。本实用新型的有益效果为对比现有的单级磁阀结构的电抗器，本实用新型的电抗器铁芯具有性能稳定可靠、谐波含量小、易于控制、噪声低等优点，能广泛应用于电力系统中进行无功补偿。以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型；图2是本实用新型第一实施例的结构示意图；图3是本实用新型第二实施例的结构示意具体实施方式
参照图I-图2，本实用新型提供的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，包括用于线圈绕组的铁芯柱I和用作磁通路的磁轭2 ;所述铁芯柱I上开设有两个或两个以上的凹槽3，铁芯柱I上每个凹槽3对应的位置处形成一个磁阀，所述磁阀的磁通面积小于铁芯柱I的磁通面积；所述磁阀成组排列；磁阀组中的磁阀的磁通面积大小各不相同，磁阀组中的磁阀按磁通面积大小递增或递减排列；所述磁阀沿主磁通方向排列在铁芯柱I上。本实用新型的电抗器铁芯通电工作时，在电抗器铁芯的整个容量调节范围内，磁通面积较大的区域始终工作于未饱和线性区，而磁通面积较小的磁阀段的铁芯随注入直流的改变由小到大磁路逐渐饱和，且饱和程度很高，谐波含量很小，同时铁芯涡流损耗大幅降低；本实用新型通过调节可控硅触发导通角来控制直流励磁电流大小，改变铁芯的励磁磁化，从而改变并联磁路中大小磁阀的磁饱和程度，实现电抗值的连续、平滑快速可调。本实用新型的第一种实施方式中所述铁芯柱I上设置有两个磁阀组41、42，磁阀组41、42各包括两个磁阀43、44。本实用新型的第二种实施方式中所述铁芯柱I上设置有两个磁阀组51、52，磁阀组51、52各包括三个磁阀53、54、55。以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，包括用于线圈绕组的铁芯柱(I)和用作磁通路的磁轭(2)，其特征在于所述铁芯柱(I)上开设有两个或两个以上的凹槽(3)，铁芯柱(I)上每个凹槽(3)对应的位置处形成一个磁阀，所述磁阀的磁通面积小于铁芯柱(I)的磁通面积。
2.根据权利要求I所述的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，其特征在于所述磁阀成组排列。
3.根据权利要求I所述的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，其特征在于所述磁阀沿主磁通方向排列在铁芯柱(I)上。
4.根据权利要求I至2任一所述的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构,其特征在于磁阀组中的磁阀的磁通面积大小各不相同，磁阀组中的磁阀按磁通面积大小递增或递减排列。
5.根据权利要求I至3任一权利要求所述的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，其特征在于所述铁芯柱(I)上设置有两个磁阀组(41、42 )，磁阀组(41、42 )各包括两个磁阀。
6.根据权利要求I至3任一权利要求所述的一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构,其特征在于所述铁芯柱(I)上设置有两个磁阀组(51、52)，磁阀组(51、52)各包括三个磁阀。
专利摘要本实用新型公开了一种抑制谐波的磁控电抗器铁芯结构，包括用于线圈绕组的铁芯柱和用作磁通路的磁轭；所述铁芯柱上开设有两个或两个以上的凹槽，铁芯柱上每个凹槽对应的位置处形成一个磁阀；所述磁阀的磁通面积小于铁芯柱的磁通面积；磁阀组中的磁阀的磁通面积大小各不相同。通过调节可控硅触发导通角来控制直流励磁电流大小，改变铁芯的励磁磁化，从而改变并联磁路中大小磁阀的磁饱和程度，实现电抗值的连续、平滑快速可调。对比现有的单级磁阀结构的电抗器，本实用新型的电抗器铁芯具有性能稳定可靠、谐波含量小、易于控制、噪声低等优点，能广泛应用于电力系统中进行无功补偿。
文档编号H02J3/18GK202816571SQ201220494628
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者孙济筠, 段平杰, 王巍, 范隽宏 申请人:广州骏发电气有限公司