本實用新型涉及電抗器技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,涉及一種用于電力系統(tǒng)電流器或逆變柜中的12相集成電抗器。
背景技術(shù):
電力系統(tǒng)的變流器或逆變柜中,電流信號由直流逆變?yōu)榻涣鲿r,會產(chǎn)生大量諧波,不能直接并網(wǎng)或連接用電設(shè)備,必須增加電抗器和電容等進行濾波處理?,F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)多采用LC濾波方式,即電感L+電容C的濾波方式,以降低諧波含量,達到并網(wǎng)要求或用電設(shè)備使用要求。
傳統(tǒng)的電感設(shè)計方案,是由普通硅鋼作為磁材,現(xiàn)有的電抗器結(jié)構(gòu)多采用平面型,由于平面型電抗器的三相繞組并排放置,三相磁路不完全對稱,三相電感無法達到完全平衡;再者普通硅鋼磁材在高頻下的渦流損耗很大,抗飽和能力差,漏磁大,導(dǎo)致電抗器的損耗過大,系統(tǒng)不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種12相集成電抗器,12相磁路采用立式對稱布置,提高電抗器抗飽能力且減小寄生電感。
本實用新型的技術(shù)方案是:一種12相集成電抗器,該集成電抗器包括安裝架、繞組單元和絕緣板,安裝架內(nèi)設(shè)有12個繞組安裝單元,繞組安裝單元在安裝架內(nèi)呈3行4列排布,每個繞組安裝單元用于放置1相繞組單元,12相繞組單元相對于安裝架呈矩形對稱布置;每相繞組單元均為獨立運行,每相繞組單元均包括磁芯和銅排,磁芯整體呈矩形結(jié)構(gòu),磁芯與安裝架固定,銅排貫穿磁芯內(nèi)部的中空腔體,銅排前端設(shè)有彎折部,每相繞組單元的彎折部均為電抗器輸入端;銅排后端設(shè)有連接端,位于安裝架同一行的4相繞組單元的連接端分別串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)單元,3行串聯(lián)單元構(gòu)成電抗器三相輸出端;絕緣板設(shè)置于磁芯與銅排之間及銅排彎折部與安裝架之間。
優(yōu)選的是,所述安裝架采用矩形框架,矩形框架為一體化金屬框架,矩形框架內(nèi)設(shè)有2道橫向安裝板和3道豎向支架,橫向安裝板橫跨矩形框架內(nèi)部,且與矩形框架的上下表面平行,橫向安裝板將矩形框架隔成3層空間;豎向支架設(shè)置于矩形框架的側(cè)面,豎向支架與矩形框架的豎向側(cè)邊平行,豎向支架將矩形框架分成4列空間。
優(yōu)選的是,所述磁芯材質(zhì)為取向硅鋼片,磁芯內(nèi)部設(shè)有矩形中空腔體。
優(yōu)選的是,所述磁芯前后兩端的底部安裝有不銹鋼材質(zhì)的夾件,夾件面向安裝架的橫向安裝板,夾件設(shè)有安裝孔,螺栓穿過夾件上的安裝孔將夾件與安裝架側(cè)面固定。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
1)該集成電抗器的磁芯整體呈矩形結(jié)構(gòu),磁芯磁路完全對稱,磁路經(jīng)過磁芯時,磁通沿矩形結(jié)構(gòu)單一方向運行,增加磁路的有效利用率,降低電抗器寄生電容和漏磁,避開諧振點,提高電抗器穩(wěn)定性;
2)磁芯材質(zhì)為取向硅鋼片,抗飽和能力強,漏磁小,使電抗器本身不產(chǎn)生諧波;
3)繞組單元在電抗器中呈3行4列排布,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,且12相繞組單元呈矩形對稱的立體式分布,相與相之間無耦合,可降低寄生電感和漏磁,同時具備高飽和能力和高穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本實用新型集成電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的前視圖;
圖3為圖1的后視圖;
圖4為安裝架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為磁芯結(jié)構(gòu)示意圖。
安裝架1;繞組單元2;絕緣板3;
橫向安裝板11;豎向支架12;繞組安裝單元13;
磁芯21;銅排22;夾件23;矩形中空腔體24;彎折部25;連接端26;
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
實施例1
參見圖1-圖3,本實用新型公開一種12相集成電抗器,該集成電抗器包括安裝架1、繞組單元2和絕緣板3。
參見圖4,安裝架1采用矩形框架,矩形框架內(nèi)設(shè)有2道橫向安裝板11和3道豎向支架12,橫向安裝板11橫跨矩形框架內(nèi)部,且與矩形框架的上下表面平行,橫向安裝板11將矩形框架隔成3層空間;豎向支架12設(shè)置于矩形框架的側(cè)面,且與矩形框架的豎向側(cè)邊平行, 豎向支架12將矩形框架分成4列空間。即通過橫向安裝板11與豎向支架12將矩形框架分割成3行*4列共12個繞組安裝單元13,每個繞組安裝單元13用于放置1相繞組單元2,即安裝架1內(nèi)共放置12相繞組單元2。
每相繞組單元2均包括磁芯21和銅排22。參見圖5,磁芯21整體呈矩形結(jié)構(gòu),磁芯21材質(zhì)為取向硅鋼片,制作磁芯21時,需將取向硅鋼疊加繞卷后再進行切割。磁芯21采用矩形結(jié)構(gòu),可確保在同一時刻下,磁路經(jīng)過磁芯21時,磁通沿矩形結(jié)構(gòu)單一方向運行,增加磁路的有效利用率,降低電抗器寄生電容和漏磁,避開諧振點,提高電抗器穩(wěn)定性。
磁芯21前后兩端的底部安裝有不銹鋼材質(zhì)的夾件23,夾件23面向安裝架的橫向安裝板11,夾件23設(shè)有安裝孔,螺栓穿過夾件23上的安裝孔將磁芯21與安裝架1側(cè)面固定。
磁芯21內(nèi)部為矩形中空腔體24,銅排22貫穿矩形中空腔體24內(nèi)部,銅排22前端探出磁芯21外部并設(shè)有向上彎曲的彎折部25,每相繞組單元的彎折部25均為該電抗器輸入端,電抗器輸入端與逆變器電連接。銅排22后端探出磁芯21外部并設(shè)有連接端26,位于安裝架1同一行的4相繞組單元2的連接端26分別串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)單元,3行串聯(lián)單元構(gòu)成該電抗器三相輸出端,電抗器輸出端經(jīng)變壓器輸出至電網(wǎng)。
絕緣板3采用GPO3絕緣板,絕緣板3設(shè)置于磁芯21的矩形中空腔體24與銅排22之間以及銅排彎折部25與安裝架1之間,絕緣板3用于實現(xiàn)磁芯21與銅排22以及銅排22與安裝架1之間的電氣隔離。
上述電抗器的各相繞組單元2均為獨立繞組結(jié)構(gòu),12相繞組單元2呈矩形對稱的立體式分布,該電抗器工作時,假設(shè)12相繞組單元流過疊加諧波的交流電流,以任意相某時刻靜態(tài)為例,基波電流I,激磁后,由于各相繞組單元的磁力線方向環(huán)繞磁芯,相與相之間無耦合,可降低寄生電感和漏磁,同時具備高飽和能力和高穩(wěn)定性。