专利名称：起调点可调型磁控电抗器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于电力系统无功补偿领域的磁控电抗器。
背景技术：
目前电力系统领域中用于补偿系统无功功率的电抗器分为固定电抗器和可调电抗器。可调电抗器包括TCR以及MCR型电抗器。固定电抗器的输出容量是不可调的，不能跟踪系统补偿需求的变化，在大部分应用中被可调电抗器取代是必然的趋势。而目前的可调电抗器容量的起调点均从零开始起调，直到容量100%调节完成，其电抗器容量的调节均是通过控制装置进行调节，一旦控制装置发生故障，电抗器相当于一台空载运行的普通变压器，空载电流很小，电抗器的容量近似为零。这种情况对于电力系统来说，相当于对系统没有任何补偿。然而电力线路为保证正常运行，仍然需要电抗器补充一定容量，而此时电抗器无任何容量给以补偿，则必然会引发事故，造成系统无法正常运行。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够在电抗器的控制装置退出运行或者故障时，仍能给线路补偿一定的无功容量，保证电力系统正常运行的磁控电抗器。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是起调点可调型磁控电抗器，包括对称设置的铁芯柱和绕在铁芯柱上的绕组，所述铁芯柱包括铁芯柱I和铁芯柱II，铁芯柱I上绕有带抽头的绕组I和绕组II，铁芯柱II上绕有带抽头的绕组III和绕组IV ；所述绕组I和绕组IV、绕组II和绕组III分别串连接后并联设置，绕组I的尾端和绕组III的尾端之间串联连接有二极管Dl ；绕组I和绕组II的抽头之间串联连接有可控硅晶间管K，绕组III和绕组IV的抽头之间串联连接有与可控硅晶闸管K反向的二极管D2。本实用新型的改进在于所述绕组III和绕组IV上均设置有若干个抽头。本实用新型的进一步改进在于所述磁控电抗器为单相磁控电抗器或三相磁控电抗器。所述磁控电抗器的铁芯结构可以为磁控电抗器为单相磁控电抗器时，其铁芯结构为三柱式结构，其中两边柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II，中心柱为导磁铁轭。所述磁控电抗器的铁芯结构还可以为所述磁控电抗器的铁芯结构为四柱式结构，其中两中心柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II，两边柱为导磁铁轭。所述磁控电抗器的铁芯结构还可以为所述磁控电抗器为三相磁控电抗器时，其铁芯结构为六柱式结构。由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是本实用新型磁控电抗器一侧铁芯上两绕组间采用二极管进行短接的设置，使得本实用新型的起调点不再为零，满足了当磁控电抗器的控制装置出现故障或者退出运行时， 保证电力系统中仍有一定容量无功功率补偿的需要，从而避免因控制装置故障而造成的系统补偿完全丧失可能引起的系统故障问题的发生。本实用新型绕组III和绕组IV上均设置的若干个抽头，作为本实用新型的进一步改进，使得本实用新型的起调点成为可调节型，即可以根据电力线路的具体情况进行起调点的设置，通过调节二极管短接不同的抽头，来满足电力系统不同起始无功功率补偿的需求。本实用新型特别适用于铁路贯通线路的无功补偿领域，解决现有铁路贯通线路的动态无功补偿因控制装置故障造成电力系统完全失去容量补偿而烧坏电力系统主变压器的问题，可靠保证了铁路电力系统的安全运行，具有显著的经济效益和社会效益。
图1本实用新型的拓扑图。其中1.铁芯柱I，2.铁芯柱II，11.绕组I，12.绕组II，21.绕组III，22.绕组 IV。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明起调点可调型磁控电抗器的拓扑图如图1所示。包括对称设置的铁芯柱和绕在铁芯柱上绕组；铁芯柱设置为两根，为并列设置的铁芯柱Il和铁芯柱112。绕组设置有四个，分别对称绕在铁芯柱I和铁芯柱II上，绕组上均设置有抽头。 其中绕组111和绕组1112上下并排绕在铁芯柱I上，绕组I的抽头Kll和绕组II的抽头 K12之间串联连接有可控硅晶闸管K，可控硅晶闸管K的阳极连接绕组I的抽头Kl 1，可控硅晶闸管K的阴极连接绕组II的抽头K12 ；绕组III21和绕组IV22上下并排绕在铁芯柱II 上，绕组III的抽头K21和绕组IV的抽头K22之间串联连接有二极管D2，二极管D2的阳极连接绕组IV的抽头K22，二极管D2的阴极连接绕组III的抽头K21 ；绕组I的尾端Dll和绕组IV的首端D22串联连接，绕组II的首端D12和绕组III的尾端D21串联连接；绕组I 和绕组IV的串联支路与绕组II和绕组III的串联支路并联连接，并联支路的首尾端并接在电力线路中用于补偿无功容量；绕组I的尾端Dll和绕组III的尾端D21之间串联连接有二极管D1，二极管Dl的阳极连接绕组I的尾端D11，二极管Dl的阴极连接绕组III的尾端D21，二极管Dl起续流作用。绕组III上还设置有两个抽头K23、K25，绕组IV也设置有两个抽头Κ24、Κ26。当电力线路中起始补偿容量不同时，可根据具体起始补偿容量，确定将二极管D2串联连接在绕组III和绕组IV相应的两个抽头之间。本实用新型的工作原理如下所述将本实用新型并接入电力线路中后，配合控制装置进行磁控电抗器补偿容量的调节。如控制装置不投入运行或者出现故障退出运行，由于绕组III和绕组IV之间二极管D2 的设置，使得磁控电抗器始终有一定的起始补偿容量补偿电力系统的基本补偿需求，以保证电力系统正常运行。当控制装置正常运行时，电力系统中需要补偿的容量一直在不断变化，为适应电力系统中补偿容量的需求，控制装置通过调节可控硅晶闸管的触发角度来改变容量的补偿。[0023]可控硅晶闸管的触发角度范围为0 180度，对应的导通角度范围为180 0度。 当触发角为0度时，可控硅晶闸管K的导通角为180度，这时产生的直流偏磁电流最大，铁芯饱和程度最高，电抗器补偿容量最大，即100%补偿；随着触发角度的增大，可控硅晶闸管的导通角度逐步减少，电抗器容量减小；当触发角度为180度时，可控硅晶闸管不导通， 直流偏磁电流最低，但不为零，因为有二极管D2导通回路仍提供直流偏磁电流，此时电抗器的容量为预先设定的起调容量。本实用新型中磁控电抗器如为单相，则铁芯结构可以为三柱“日”字式结构，两边柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II，中心柱为导磁铁轭；其铁芯结构还可以为四柱“目”字式结构，本体的两中心柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II，两边柱均为导磁铁轭。磁控电抗器如为三相，则铁芯结构多采用六柱式结构。
权利要求1.起调点可调型磁控电抗器，包括对称设置的铁芯柱和绕在铁芯柱上的绕组，其特征在于所述铁芯柱包括铁芯柱I (1)和铁芯柱II O)，铁芯柱I上绕有带抽头的绕组I (11) 和绕组II (12)，铁芯柱II上绕有带抽头的绕组III (21)和绕组1^2 ；所述绕组I和绕组 IV、绕组II和绕组III分别串联连接后并联设置，绕组I的尾端和绕组III的尾端之间串联连接有二极管Dl ；绕组I和绕组II的抽头之间串联连接有可控硅晶间管K，绕组III和绕组IV的抽头之间串联连接有与可控硅晶闸管K反向的二极管D2。
2.根据权利要求1所述的起调点可调型磁控电抗器，其特征在于所述绕组III和绕组IV上均设置有若干个抽头。
3.根据权利要求2所述的起调点可调型磁控电抗器，其特征在于所述磁控电抗器为单相磁控电抗器或三相磁控电抗器。
4.根据权利要求3所述的起调点可调型磁控电抗器，其特征在于所述磁控电抗器为单相磁控电抗器时，其铁芯结构为三柱式结构，其中两边柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II，中心柱为导磁铁轭。
5.根据权利要求3所述的起调点可调型磁控电抗器，其特征在于所述磁控电抗器为单相磁控电抗器时，其铁芯结构为四柱式结构，其中两中心柱分别为铁芯柱I和铁芯柱II， 两边柱为导磁铁轭。
6.根据权利要求3所述的起调点可调型磁控电抗器，其特征在于所述磁控电抗器为三相磁控电抗器时，其铁芯结构为六柱式结构。
专利摘要本实用新型公开了一种起调点可调型磁控电抗器，包括两根对称设置的铁芯柱和绕在铁芯柱上的带抽头的四个绕组，所述两铁芯柱上的绕组交叉串联连接后并联设置；其一铁芯柱上两绕组的抽头之间串联连接有可控硅晶闸管K，另一铁芯柱的两绕组抽头之间串联连接有与可控硅晶闸管K反向的二极管D2。本实用新型的磁控电抗器设置为起调点可调型，解决了磁控电抗器起调点接近零，并且不可调整的问题，满足了当磁控电抗器的控制装置出现故障或者退出运行时，电力系统中仍有一定容量无功功率补偿的需要。
文档编号H01F27/40GK202196654SQ20112029360
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者于云霞, 任君超, 吴洪伟, 张加玉, 李瑞桂, 王晓璞, 王苏 申请人:河北旭辉电气股份有限公司