磁閥式可控電抗器快速性改善裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)動態(tài)無功補償?shù)目煽丶夹g(shù)領(lǐng)域，確切地說是一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的磁閥式可控電抗器是通過調(diào)節(jié)磁閥磁飽和程度來輸出不同容量的無功補償設(shè)備，因其體積小、可靠性高、諧波小且可連續(xù)平滑調(diào)節(jié)等顯著特點，廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)動態(tài)無功功率補償、抑制工頻和操作過電壓、維持電網(wǎng)電壓水平、抑制潛供電流等方面。但是，隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化，磁閥式可控電抗器的響應(yīng)速度已經(jīng)不能滿足其在系統(tǒng)快速投入和退出運行的要求，這也限制了其應(yīng)用的范圍。通過采用復(fù)勵磁方式或提高控制回路電壓等方法來提高其響應(yīng)速度，這都需要一套獨立的勵磁電源，不但投資成本和占地面積大大增加而且不能同時滿足充磁和去磁的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置。以解決磁閥式可控電抗器投、切等過渡過程響應(yīng)時間長的問題及彌補現(xiàn)有改進技術(shù)的不足。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置，其主要特點在于包括有在第一鐵心和第二鐵心，兩邊的第一旁軛和第二旁軛上分別設(shè)有第一輔助繞組和第二輔助繞組；第一鐵心、第二鐵心中間分別設(shè)有第一磁閥和第二磁閥；第一整流裝置和第二整流裝置的輸入側(cè)分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組連接，輸出側(cè)的一端分別與第一可控開關(guān)器件、第二可控開關(guān)器件連接；第一勵磁繞組均分兩部分，繞在第一鐵心、第二鐵心上，一端連接于第一可控開關(guān)器件，另一端與第一整流裝置輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的充磁回路；第二勵磁繞組均分兩部分，繞在第一鐵心、第二鐵心上，一端連接于第二可控開關(guān)器件，另一端與第二整流裝置輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的去磁回路。
[0005]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較其有益效果是:在不需要提供獨立勵磁電源的條件下，通過引入第一輔助繞組、第二輔助繞組，利用由磁閥式可控電抗器自身的第一鐵心、第二鐵心、第一旁軛、第二旁軛組成的四柱式對稱結(jié)構(gòu)和電抗器本體交直流磁通的流通特性即可方便構(gòu)建充、去磁電路的勵磁電源，提高磁閥式可控電抗器鐵磁材料利用率、減少投資；構(gòu)成的充、去磁回路相互不影響，可獨立設(shè)計第一輔助繞組、第二輔助繞組、第一勵磁繞組、第二勵磁繞組的結(jié)構(gòu)參數(shù)及第一可控開關(guān)器件和第二可控開關(guān)器件的控制系統(tǒng)；由于第一輔助繞組、第二輔助繞組所需的匝數(shù)少(勵磁電源電壓相比電抗器工作電壓很小)，并且第一勵磁繞組、第二勵磁繞組的線徑小(直流偏磁電流相比電抗器工作電流很小)，所以該裝置不會使電抗器體積過多增加，由此可見，本實用新型除了具有基本的改善快速性的功能外，還具有結(jié)構(gòu)簡單、方便易行的特點，并且體積小，容易一體化設(shè)計生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0007]圖2是電抗器本體直流磁通流通示意圖；
[0008]圖3是快速性改善充磁回路產(chǎn)生直流磁通流通示意圖；
[0009]圖4是快速性改善去磁回路產(chǎn)生直流磁通流通示意圖。
[0010]圖中:1-第一鐵心，2-第二鐵心，3-第一旁軛，4-第二旁軛，5-1第一磁閥，5-2第二磁閥，6-第一輔助繞組，7-第二輔助繞組，8-第一整流裝置，9-第二整流裝置，10-第一可控開關(guān)器件，11-第二可控開關(guān)器件，12-第一勵磁繞，13-第二勵磁繞組。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實施例只用于解釋說明、并非用于限定本實用新型的范圍。
[0012]實施例1:見圖1，一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置，包括有在第一鐵心I和第二鐵心2兩邊的第一旁軛3和第二旁軛4上分別設(shè)有第一輔助繞組6和第二輔助繞組7 ；第一鐵心1、第二鐵心2中間分別設(shè)有第一磁閥5-1和第二磁閥5-2 ;第一整流裝置8和第二整流裝置9的輸入側(cè)分別與第一輔助繞組6和第二輔助繞組7連接，輸出側(cè)的一端分別與第一可控開關(guān)器件10、第二可控開關(guān)器件11連接；第一勵磁繞組12均分兩部分，繞在第一鐵心1、第二鐵心2上,一端連接于第一可控開關(guān)器件10,另一端與第一整流裝置8輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的充磁回路；第一勵磁繞組13均分兩部分，繞在第一鐵心1、第二鐵心2上，一端連接于第二可控開關(guān)器件11，另一端與第二整流裝置9輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的去磁回路。
[0013]所述的磁閥式可控電抗器快速性改善裝置，使用時:
[0014](I)在磁閥式可控電抗器由空載調(diào)至滿載的投入初始階段或需大跨度增加容量時，使充磁回路中的第一可控開關(guān)器件10導(dǎo)通并持續(xù)一定時間，具體由系統(tǒng)對響應(yīng)時間的要求和回路結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，實現(xiàn)對第一磁閥5-1和第二磁閥5-2的快速充磁；
[0015](2)充磁結(jié)束后，關(guān)斷充磁回路中的第一可控開關(guān)器件10，輔助充磁完成；
[0016](3)在磁閥式可控電抗器由滿載調(diào)至空載的退出初始階段或需大跨度減小容量時，使去磁回路中的第一可控開關(guān)器件11導(dǎo)通并持續(xù)一定時間，具體由系統(tǒng)對響應(yīng)時間的要求和回路結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，實現(xiàn)對第一磁閥5-1和第二磁閥5-2的快速去磁；
[0017](4)去磁結(jié)束后，關(guān)斷去磁回路中的第二可控開關(guān)器件11，輔助去磁完成。
[0018]第一旁軛3、第二旁軛4中存在工頻交變磁通，由電磁感應(yīng)定律可知，第一輔助繞組6、第二輔助繞組7兩端會感應(yīng)出對應(yīng)的感應(yīng)電動勢，且感應(yīng)電動勢與電抗器工作電壓滿足雙繞組變壓器電壓變比關(guān)系，不同匝數(shù)的第一輔助繞組6、第二輔助繞組7將產(chǎn)生不同大小的感應(yīng)電動勢，因而以此作為充、去磁回路的勵磁電源。
[0019]充、去磁回路在結(jié)構(gòu)分布和組成上完全一致，由于充、去磁時電抗器狀態(tài)不同，所以充、去磁電路中各繞組的匝數(shù)及第一可控開關(guān)器件10、第二可控開關(guān)器件11的控制不一定相同；第一可控開關(guān)器件10、第二可控開關(guān)器件11分別控制充、去磁回路電流的通斷及通斷時間的長短，工作時間短，大部分時間處于關(guān)斷狀態(tài)，開關(guān)頻率較低。
[0020]第一勵磁繞組12在第一鐵心1、第二鐵心2上的匝數(shù)分布應(yīng)相等，繞向遵循充磁回路產(chǎn)生的直流磁通B與電抗器本體直流磁通A方向一致原則；第二勵磁繞組13在第一鐵心1、第二鐵心2上的匝數(shù)分布應(yīng)相等，繞向遵循去磁回路產(chǎn)生的直流磁通C與電抗器本體直流磁通A方向相反原則。
[0021]只有第一輔助繞組6、第二輔助繞組7、第一勵磁繞組12、第二勵磁繞組13與電抗器本體在一起，第一整流裝置8、第二整流裝置9、第一可控開關(guān)器件10、第二可控開關(guān)器件11設(shè)計在控制柜內(nèi)(圖中未示出)。
[0022]系統(tǒng)功能原理簡述:
[0023]在圖1中，位于第一旁軛3上的第一輔助繞組6與第一整流裝置8、第一可控開關(guān)器件10、第一勵磁繞組12構(gòu)成充磁回路，位于第二旁軛4上的第二輔助繞組7與第二整流裝置9、第二可控開關(guān)器件11、第二勵磁繞組13構(gòu)成的去磁回路。參見圖2，不加輔助勵磁裝置時，第一鐵心1、第二鐵心2中的第一磁閥5-1僅有電抗器本體直流磁通A流過。參見圖3，充磁回路產(chǎn)生的直流磁通B與電抗器本體直流磁通A同向，加快第一鐵心1、第二鐵心2中第二磁閥5-2的飽和速度；參見圖4，去磁回路產(chǎn)生與電抗器本體直流磁通A反向的磁通,加快第一鐵心1、第二鐵心2中第二磁閥5=2的退磁速度。所述的充、去磁回路工作于需要磁閥式可控電抗器快速投、切的初始階段。在所需調(diào)節(jié)范圍較大時，也可適當(dāng)使第一可控開關(guān)器件10或第二可控開關(guān)器件11短時工作，加速磁閥式可控電抗器的過渡過程。
[0024]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置，其特征在于包括有在第一鐵心和第二鐵心,兩邊的第一旁軛和第二旁軛上分別設(shè)有第一輔助繞組和第二輔助繞組；第一鐵心、第二鐵心中間分別設(shè)有第一磁閥和第二磁閥；第一整流裝置和第二整流裝置的輸入側(cè)分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組連接，輸出側(cè)的一端分別與第一可控開關(guān)器件、第二可控開關(guān)器件連接；第一勵磁繞組均分兩部分，繞在第一鐵心、第二鐵心上，一端連接于第一可控開關(guān)器件，另一端與第一整流裝置輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的充磁回路；第二勵磁繞組均分兩部分，繞在第一鐵心、第二鐵心上，一端連接于第二可控開關(guān)器件，另一端與第二整流裝置輸出側(cè)的另一端相連，構(gòu)成閉合的去磁回路。
【專利摘要】本實用新型涉及電力系統(tǒng)動態(tài)無功補償?shù)目煽丶夹g(shù)領(lǐng)域。一種磁閥式可控電抗器快速性改善裝置，其主要特點在于包括有在第一鐵心和第二鐵心，兩邊的第一旁軛和第二旁軛上分別設(shè)有第一輔助繞組和第二輔助繞組；第一鐵心、第二鐵心中間分別設(shè)有第一磁閥和第二磁閥；第一整流裝置和第二整流裝置的輸入側(cè)分別與第一輔助繞組和第二輔助繞組連接，輸出側(cè)的一端分別與第一可控開關(guān)器件、第二可控開關(guān)器件連接。本實用新型的優(yōu)點是改善磁閥式可控電抗器快速性，提高鐵磁材料利用率，降低輔助勵磁設(shè)備投資成本。
【IPC分類】H01F27-30, H01F27-40, H02P13-00
【公開號】CN204316395
【申請?zhí)枴緾N201420797695
【發(fā)明人】田銘興, 石鵬太
【申請人】蘭州交通大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月16日