l的下方，并與第一轉(zhuǎn)動銜鐵rl的底端面右端頂接；第一杠桿Pl的右端設(shè)置在上可移動鐵芯DT2的下方，并與上可移動鐵芯DT2的底端面左端頂接；第一杠桿Pl的支點固定在設(shè)備外殼上。
[0029]第二磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第二電磁鐵T5、第二感應(yīng)繞組W4、第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2、第二電流互感器CTA2和第二杠桿p2。
[0030]第二感應(yīng)繞組W4繞制在N型第二電磁鐵T5的左側(cè)柱上，第二感應(yīng)繞組W4的d7、d8端與第二電流互感器二次繞組W6的d3、d4端連接。第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2的左端鉸接在N型第二電磁鐵T5左側(cè)柱的底端，第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2的右端對應(yīng)N型第二電磁鐵T5的右側(cè)柱設(shè)置。
[0031]第二杠桿P2的左端設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2的下方，并與第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2的底端面右端頂接；第二杠桿P2的右端設(shè)置在下可移動鐵芯DTl的下方，并與下可移動鐵芯DTl的底端面左端頂接；第二杠桿P2的支點固定在設(shè)備外殼上。
[0032]本發(fā)明在使用時，串聯(lián)在三相交流電網(wǎng)的每一相線路中。在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，由于串聯(lián)在三相線路中的兩個匝數(shù)相同的繞組在初始閉合鐵芯磁路中所產(chǎn)生的磁通大小相等且方向相反，使得閉合鐵芯磁路中的磁通為零，導(dǎo)致兩個繞組的阻抗為參數(shù)很小的漏抗，對電網(wǎng)基本沒有影響；當(dāng)電網(wǎng)中線路上發(fā)生短路故障時，利用電流互感器感應(yīng)的短路電流所產(chǎn)生的巨大電磁力，自動觸發(fā)改變串聯(lián)在三相線路中繞組的初始磁路，并形成兩個新的獨立的閉合磁路，每個閉合磁路的磁通量最大，使得每個繞組的阻抗變?yōu)閰?shù)較大的電抗，達(dá)到限制短路電流的效果。
[0033]由于三相交流電網(wǎng)中的每相線路中所串聯(lián)的該自觸發(fā)式限流電抗器部分完全相同，因此下面以將本發(fā)明串接在A相中的部分為例，對本發(fā)明的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]如圖1所示，電網(wǎng)中A相的進(jìn)線接Al端，Al端接第一繞組線圈Wl的e端，第一繞組線圈Wl的f端接第二繞組線圈W2的g端，第二繞組線圈W2的h端經(jīng)導(dǎo)線穿過第一電流互感器CTAl和第二電流互感器CTA2的鐵芯后接電網(wǎng)A相的出線A2端，第一電流互感器二次繞組W5的dl端接第一感應(yīng)繞組W3的d5端，第一電流互感器二次繞組W5的d2端接第一感應(yīng)繞組W3的d6端；第二電流互感器二次繞組W6的d3端接第二感應(yīng)繞組W4的d7端，第二電流互感器二次繞組W6的d4端接第二感應(yīng)繞組W4的d8端。
[0035]當(dāng)電網(wǎng)處于正常運行狀態(tài)時，三相線路中的額定電流都比較小，且都小于額定電流，由于流入本發(fā)明中第一電流互感器CTAl和第二電流互感器CTA2的一次側(cè)電流較小，第一電流互感器二次側(cè)繞組W5和第二電流互感器二次側(cè)繞組W6感應(yīng)的電流較小，該感應(yīng)電流流經(jīng)第一感應(yīng)繞組W3和第二感應(yīng)繞組W4時，在第一電磁鐵T4和第二電磁鐵T5中產(chǎn)生的磁通也較小，無法產(chǎn)生足夠大的吸力使第一轉(zhuǎn)動銜鐵rl和第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2吸合；磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)分別利用兩個銜鐵的重力使得第一杠桿Pl和第二杠桿P2維持平衡，支撐上可移動鐵芯DT2和下可移動鐵芯DTl處于較高位置，使得主磁路處于初始狀態(tài)，即:下可移動鐵芯DT1、第二鐵芯T2和第一鐵芯Tl形成初始閉合磁路，如圖2所示；同時使上可移動鐵芯DT2與主磁路中的第二鐵芯T2之間保持一定的間隙δ，下可移動鐵芯DTl與主磁路中的第三鐵芯Τ3之間保持一定的間隙δ ;如圖2所示。
[0036]由于匝數(shù)和繞向相同的第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2分別安置在此閉合磁路中的兩個不同的水平鐵芯柱上，第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2在該閉合磁路中所產(chǎn)生的磁通是相反的，并互相抵消，導(dǎo)致在第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2上不會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，即繞組第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2的阻抗為阻值很小的漏抗，使得本發(fā)明在電網(wǎng)線路中的串聯(lián)阻抗很小，對正常運行狀態(tài)下的電網(wǎng)無功和功率分布都基本沒有影響。
[0037]當(dāng)電網(wǎng)中的線路上發(fā)生短路故障時，第一電流互感器二次繞組W5和第二電流互感器二次繞組W6感應(yīng)的電流巨大，使得本發(fā)明中兩個電流互感器的二次繞組感應(yīng)足夠大的電流，該感應(yīng)電流分別在第一電磁鐵T4和第二電磁鐵T5中產(chǎn)生足夠大的吸力，使得第一轉(zhuǎn)動銜鐵rI和第一電磁鐵T4的右側(cè)柱吸合，第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2和第二電磁鐵T5的右側(cè)柱吸合，導(dǎo)致主磁路中的兩個可移動鐵芯失去底部支撐力，在重力作用下，下可移動鐵芯DTl墜落在第三鐵芯T3上，上可移動鐵芯DT2墜落在第二鐵芯T2上，構(gòu)成了兩個新的閉合磁路；如圖3所示。同時之前由下可移動鐵芯DT1、第二鐵芯T2和第一鐵芯Tl構(gòu)成的初始閉合磁路則被斷開。
[0038]此時，第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2分別處于兩個不同的新閉合磁路中，在兩個繞組線圈上都會產(chǎn)生自感電壓，使得第一繞組線圈Wl和第二繞組線圈W2的阻抗值由很小的漏抗變成較大數(shù)值的自阻抗；該增加的自阻抗串聯(lián)在線路中起到了限制短路電流的效果。
[0039]當(dāng)電網(wǎng)中線路上的短路故障被切除時，由于線路中的電流減少到額定電流之下，使得自觸發(fā)式電網(wǎng)串聯(lián)限流電抗器中第一電流互感器二次繞組W5和第二電流互感器二次繞組W6中感應(yīng)的電流減小，在兩個電磁鐵中產(chǎn)生的磁通也減小，導(dǎo)致電磁鐵的吸力降低，無法維持轉(zhuǎn)動銜鐵的吸合狀態(tài)；兩個轉(zhuǎn)動銜鐵分別墜落，即第一轉(zhuǎn)動銜鐵rl的重力使得第一杠桿Pl轉(zhuǎn)動，將上可移動鐵芯抬起；第二轉(zhuǎn)動銜鐵r2的重力使得第二杠桿p2轉(zhuǎn)動，將下可移動鐵芯抬起，從而使得主磁路中下可移動鐵芯DTl和上可移動鐵芯DT2分別向上移動并回到初始位置，也就是說主磁路恢復(fù)到初始狀態(tài)。同時在短路故障期間形成的兩個閉合磁路分別被斷開，自觸發(fā)式電網(wǎng)串聯(lián)限流電抗器的阻抗參數(shù)也由故障期間的較大數(shù)值自動恢復(fù)到初始狀態(tài)下很小的數(shù)值。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.自觸發(fā)式限流電抗器，其特征在于:包括構(gòu)成磁路的鐵芯、繞制在鐵芯上匝數(shù)相同的兩個繞組線圈以及用于改變磁路結(jié)構(gòu)的磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)；所述鐵芯包括成目字型結(jié)構(gòu)設(shè)置的三個固定鐵芯和兩個可移動鐵芯，兩個繞組線圈串聯(lián)連接且同向繞制在目字型鐵芯的中間兩根水平鐵芯柱上；所述磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)通過改變兩個可移動鐵芯與三個固定鐵芯之間的位置關(guān)系來改變鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)；當(dāng)電網(wǎng)不需要限制線路負(fù)載電流時，兩個繞組線圈處于同一個閉合磁路中，閉合磁路中磁通為零，串入電網(wǎng)的阻抗值為零；當(dāng)電網(wǎng)需要限制線路負(fù)載電流時，兩個繞組線圈分別處于兩個不同的閉合磁路中，每個閉合磁路的磁通量最大，串入電網(wǎng)的阻抗值為最大值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自觸發(fā)式限流電抗器，其特征在于:所述三個固定鐵芯包括第一鐵芯(Tl)、第二鐵芯(T2)和第三鐵芯(T3)，第一鐵芯(Tl)由平行設(shè)置的四根水平鐵芯柱和一根連接四根水平鐵芯柱右端的豎直鐵芯柱構(gòu)成；第三鐵芯(T3)為一豎直鐵芯柱，第三鐵芯(T3)位于第一鐵芯(Tl)的左側(cè)，第三鐵芯(T3)的底端與最下方水平鐵芯柱的左端部連接；第二鐵芯(T2)為一豎直鐵芯柱，第二鐵芯(T2)同軸設(shè)置在第三鐵芯(T3)正上方，第二鐵芯(T2)的中部連接第二水平鐵芯柱的左端部；所述兩個可移動鐵芯包括上可移動鐵芯(DT2)和下可移動鐵芯(DTl )，上可移動鐵芯(DT2)連接或斷開第二鐵芯(T2)的頂端與最上方水平鐵芯柱的左端部，下可移動鐵芯(DTl)設(shè)置在第二鐵芯(T2)的底端與第三鐵芯(T3)的頂端之間，實現(xiàn)第二鐵芯(T2)與第三水平鐵芯柱的斷開與連接以及第三鐵芯(T3)與第三水平鐵芯柱的斷開與連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自觸發(fā)式限流電抗器，其特征在于:所述磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)包括電磁鐵、電流互感器以及鉸接在電磁鐵底端的轉(zhuǎn)動銜鐵，電磁鐵上繞制有感應(yīng)繞組，感應(yīng)繞組與電流互感器的二次繞組連接，所述轉(zhuǎn)動銜鐵的另一端和可移動鐵芯之間通過杠桿連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述自觸發(fā)式限流電抗器，其特征在于:所述磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置有兩套，第一磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)中的第一杠桿右端頂接上可移動鐵芯(DT2)的下端面，第二磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)中的第二杠桿右端頂接下可移動鐵芯(DTl)的下端面。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的自觸發(fā)式限流電抗器，其特征在于:所述電磁鐵為N型結(jié)構(gòu)，N型電磁鐵的左側(cè)柱長度大于右側(cè)柱長度；所述感應(yīng)線圈繞制在N型電磁鐵的左側(cè)柱上，轉(zhuǎn)動銜鐵的一端鉸接在左側(cè)柱的底端，轉(zhuǎn)動銜鐵的另一端對應(yīng)右側(cè)柱設(shè)置。
【專利摘要】一種自觸發(fā)式限流電抗器，包括構(gòu)成磁路的鐵芯、繞制在鐵芯上匝數(shù)相同的兩個繞組線圈以及用于改變磁路結(jié)構(gòu)的磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述鐵芯包括成目字型結(jié)構(gòu)設(shè)置的三個固定鐵芯和兩個可移動鐵芯，兩個繞組線圈串聯(lián)連接且同向繞制在目字型鐵芯的中間兩根水平鐵芯柱上；所述磁路調(diào)整機(jī)構(gòu)通過改變兩個可移動鐵芯與三個固定鐵芯之間的位置關(guān)系來改變鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過利用短路電流產(chǎn)生的電磁力改變鐵芯位置以實現(xiàn)改變磁通路徑和改變繞組阻抗參數(shù)，達(dá)到限制短路電流的目的；具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、能夠自動觸發(fā)并可重復(fù)動作的特點。
【IPC分類】H01F27/30, H01F27/24, H01F29/10, H02H9/02
【公開號】CN104992825
【申請?zhí)枴緾N201510429535
【發(fā)明人】董清, 顏湘武
【申請人】董清
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月21日