專利名稱：具有可控制阻抗的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有在PCT/NO001/00217中描述的那種可控制阻抗的電路元件。
在所述專利申請(qǐng)中，描述的電路元件包括可磁化材料的本體，圍繞本體繞第一軸纏繞的主繞組，以及圍繞本體繞第二軸纏繞的控制繞組。通過(guò)改變控制繞組中的電流，有可能改變電路元件的磁阻，由此改變?cè)谥骼@組被連接到的電路中的與頻率變化無(wú)關(guān)的阻抗。
所以，按照本發(fā)明的概念涉及到提供如在專利權(quán)利要求1中指出的具有可控制阻抗的電路元件，其中阻抗控制是藉助于控制電流實(shí)施的。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，它不需要可移動(dòng)的零件或用于控制阻抗值的復(fù)雜的電路。
在本發(fā)明背后的原理顯示于

圖1。在該圖中，顯示一可磁化材料的本體1，它可以是鐵氧體或鐵或其他適當(dāng)?shù)目纱呕牧?。圍繞本體1纏繞有主繞組A1，該主繞組在其中需要引入可變阻抗的地點(diǎn)處被連接到電路。A1是圍繞第一方向纏繞的，該方向在圖1A所示的情形下是與本體1的周邊一致的。第二繞組，即控制繞組A2，也圍繞本體1纏繞，但是其繞線軸與A1的繞線軸成直角(正交)，由此很大地避免在A1與A2之間的變壓器式聯(lián)系，且唯一的聯(lián)系發(fā)生在可磁化材料內(nèi)。原理上，該聯(lián)系被顯示為材料的μr的改變。根據(jù)已知的公式Rm＝1/μrμ0A，L＝N2/Rm，以及XL＝j(luò)wL，可以看到，μr的改變將導(dǎo)致L的改變，從而是XL的改變。
本發(fā)明的特性對(duì)于調(diào)整是特別有用的，該調(diào)整現(xiàn)在是藉助于電力電子裝置實(shí)現(xiàn)的。
按照本發(fā)明的電路元件的第一個(gè)應(yīng)用是用于傳輸線中的串聯(lián)補(bǔ)償(專利權(quán)利要求2，圖2)。串聯(lián)補(bǔ)償是在其中各種設(shè)備的連接造成線路的總的阻抗具有過(guò)高的電感因子的電力線12的情形下采用的。為了補(bǔ)償電感因子，插入電容器C1。按照本發(fā)明的元件L1，然后被串聯(lián)連接到其中要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)木€路12(即，元件L1中的主繞組A1被串聯(lián)連接到線路12)。同時(shí)，元件L1被并聯(lián)連接到電容器或電容器電池C1。藉助于L1中的控制繞組A2，有可能控制元件L1的阻抗從非常低的數(shù)值(其中線路12中的電流傳送通過(guò)元件L1而不通過(guò)電容器C1)改變到高的數(shù)值(其中線路12中的電流主要傳送通過(guò)電容器C1)。串聯(lián)補(bǔ)償?shù)牡诙€(gè)應(yīng)用是為了改變傳輸線的阻抗值，由此控制在幾條平行傳輸線之間的功率流。在圖1所示的情形下，有可能藉助于按照本發(fā)明的元件L1來(lái)控制線路12的阻抗，由此控制在線路12與13之間的負(fù)載分布。按照現(xiàn)有技術(shù)，有可能通過(guò)這種手段執(zhí)行負(fù)載流調(diào)整(電流限制或重新分布功率流)和穩(wěn)定性控制。
按照現(xiàn)有技術(shù)，這種串聯(lián)補(bǔ)償是藉助于閘流管控制或閘流管連接的串聯(lián)電容器(CSCS，TSSC)實(shí)行的。為了驅(qū)動(dòng)不同的閘流管，所以需要閘流管組和控制設(shè)備。這是麻煩和昂貴的。
本發(fā)明也涉及按照專利權(quán)利要求10和11的用于控制傳輸線的阻抗的系統(tǒng)，以及在專門的實(shí)施例中，按照權(quán)利要求12的用于傳輸線的串聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)。
本發(fā)明的這樣的實(shí)施例包括測(cè)量單元2，用于測(cè)量有關(guān)線路的運(yùn)行參量(U，Icosφ，P，Q，S，f)；帶有輸入端和輸出端的處理單元，其中第一輸入端連接到測(cè)量單元，以使得測(cè)量的結(jié)果被發(fā)送到處理單元，第二輸入端被連接到用于輸入想要的數(shù)值的輸入單元，以及至少一個(gè)輸出端，其中輸出信號(hào)被變換成具有想要的頻率和強(qiáng)度的電流控制信號(hào)(這個(gè)電流可以是直流或交流)，以及具有可控制阻抗的電路元件包括用于連接到傳輸線的主繞組和用于連接到處理單元的控制繞組，結(jié)果，該處理單元根據(jù)測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制元件的阻抗。
也有可能把本發(fā)明實(shí)施為“開(kāi)環(huán)”控制電路，其中根據(jù)想要的值調(diào)整阻抗值，而不用測(cè)量值的任何反饋。
用于本發(fā)明的簡(jiǎn)化方框圖顯示于圖3。
圖3顯示按照本發(fā)明的上述的實(shí)施例的系統(tǒng)。如上所述，該系統(tǒng)包括測(cè)量單元2，用于連接到必須被串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膫鬏斁€12，且該測(cè)量單元將測(cè)量線路的運(yùn)行參量，諸如電壓、電流、cosφ。該測(cè)量值被發(fā)送到處理單元4，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該處理單元也被饋送以想要的值。根據(jù)輸入值，處理單元計(jì)算對(duì)于元件L1的阻抗的想要的值，由此，得出將被加到元件的控制繞組A2的必要的控制電流值。
因此，本發(fā)明構(gòu)成可控制的串聯(lián)電抗器，它可以與串聯(lián)電池相組合地被利用。
本發(fā)明具有很大的功利價(jià)值，因?yàn)樗捎谡{(diào)整功率流的能力(在正常運(yùn)行下或在故障后)或由于增加的穩(wěn)定性極限而導(dǎo)致增加的網(wǎng)絡(luò)利用(增加的負(fù)載極限)。
關(guān)于電路元件的輸出，最大輸出優(yōu)選地可以是3000A的量級(jí)，且具有10-50歐姆的阻抗。
關(guān)于系統(tǒng)的調(diào)整要求，將需要串聯(lián)電感的線性控制。調(diào)整系統(tǒng)(在想要的例子中它在處理單元4被提供)應(yīng)當(dāng)能夠跟隨高達(dá)10Hz的頻率的功率改變，如果該單元要被使用于穩(wěn)定性控制的話。如果它被使用于補(bǔ)償子同步諧振，則它必須提升到30-50Hz。
關(guān)于在使用系統(tǒng)時(shí)的保護(hù)要求，傳統(tǒng)的阻抗/距離保護(hù)將被“波動(dòng)保護(hù)”替換。如果使用串聯(lián)電池，則這將導(dǎo)致對(duì)于金屬氧化物分流器(MOD)的需要。
至于系統(tǒng)損耗，靜態(tài)損耗將是小的，但這是最小考慮，因?yàn)樵目偟膶?shí)用價(jià)值是高的。系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它包括具有極低的運(yùn)行成本的單個(gè)元件。
按照本發(fā)明的電路元件的第二個(gè)應(yīng)用是作為在傳輸線中的并聯(lián)補(bǔ)償器(專利權(quán)利要求3)，即，作為有可能與并聯(lián)電池相組合的可控制的并聯(lián)電抗。按照現(xiàn)有技術(shù)，這種并聯(lián)補(bǔ)償是藉助于閘流管控制的電抗器(TCR)執(zhí)行的，這必然伴有所有的缺點(diǎn)。本發(fā)明的這個(gè)應(yīng)用被顯示于圖4。
按照本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，并聯(lián)補(bǔ)償是藉助于具有主繞組A1的電路元件L1實(shí)施的，該主繞組A1被連接到傳輸線13的一端，以及傳輸線的另一端被連接到電容器C1。該電容器C1又被連接到地。補(bǔ)償是通過(guò)藉助于控制繞組A2改變電路元件L1的阻抗，由此改變串聯(lián)電路L1-C1的總的阻抗。該串聯(lián)連接的總的阻抗因此從純電感性的(元件L1的高的阻抗值)變化到零(L1與C1之間的串聯(lián)諧振)，以及此后變化到純電容性的(電路元件L1的低的阻抗值)。同時(shí)，將有可能藉助于這個(gè)器件執(zhí)行電壓調(diào)整，其中在線路上不可接受的高電壓將能夠通過(guò)增加對(duì)于該元件和電容器的總的串聯(lián)阻抗而被補(bǔ)償，而對(duì)于不可接受的低電壓來(lái)說(shuō)反之亦然。
因此，在第二實(shí)施例中，按照本發(fā)明的系統(tǒng)包括用于并聯(lián)補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)(專利權(quán)利要求13)，其具有測(cè)量單元、處理單元、和可控制的電路元件，其中主繞組A1被安排成與傳輸線13并聯(lián)連接，以及其中系統(tǒng)還包括電容器或電容器電池C1，它與用于并聯(lián)補(bǔ)償傳輸線13的、電路元件L1的主繞組A1串聯(lián)連接。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的功能將是傳輸線中的電抗補(bǔ)償和電壓調(diào)整。
它由于較好的電壓調(diào)整(在正常運(yùn)行下或在故障后)和電抗保留，或由于電壓穩(wěn)定性方面增加的極限而導(dǎo)致增加的網(wǎng)絡(luò)使用性(增加的負(fù)載極限)。
關(guān)于并聯(lián)電抗器的輸出，其將是80-150MV Ar(300kV，420kV)。對(duì)于處理單元的調(diào)整的要求將類似于對(duì)于SVC單元的要求(帶寬10-20Hz)。
這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有專門保護(hù)要求，這意味著，可以使用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體(MOA)。
至于損耗，這些損耗相應(yīng)于或低于普通電抗器(即，不能調(diào)整阻抗的帶有鐵芯的電抗器)的損耗?？刂齐娏鲹p耗將額外增加(3％)。最關(guān)心的是把本發(fā)明的這個(gè)方面與傳統(tǒng)的閘流管控制的電抗器(TCR)相比較。
按照本發(fā)明的電路元件的第三個(gè)應(yīng)用是用于接地故障補(bǔ)償(專利權(quán)利要求4)。在這個(gè)領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)包括使用所謂的滅弧線圈(Petersen coil)以限制接地故障電流。滅弧線圈是具有鐵芯和空氣隙的電抗器，它被連接在網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)與地之間。滅弧線圈除了必須被機(jī)械地調(diào)整以外，是極其昂貴的。滅弧線圈必須隨時(shí)調(diào)整，以便與它所連接到的系統(tǒng)的其余部分諧振。系統(tǒng)中的阻抗改變所以將導(dǎo)致對(duì)于線圈的新的機(jī)械調(diào)整的需要。這是麻煩的和昂貴的，因此大大限制這樣的線圈的使用。
本發(fā)明的所述應(yīng)用示意地顯示于圖5和6。圖5顯示三相變換器，其中初級(jí)繞組以三角形(△)結(jié)構(gòu)被連接，而次級(jí)繞組以星形結(jié)構(gòu)被連接。所以，按照本發(fā)明的電路元件L1被安排在星形結(jié)構(gòu)的零點(diǎn)與地之間。通過(guò)改變電路元件L1的阻抗，將有可能控制接地故障返回或反向電流。
本發(fā)明也包括用于接地故障補(bǔ)償(專利權(quán)利要求14，圖6)，即，用于調(diào)整接地故障阻抗的系統(tǒng)，包括測(cè)量單元2，用于測(cè)量接地故障返回或反向電流，連同用于電氣元件T1的其他參量；處理單元4，具有至少一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端被連接到測(cè)量單元2，以及在該處理單元中測(cè)量值與對(duì)于接地故障反向電流值的想要的值進(jìn)行比較，以便得出構(gòu)成控制電流信號(hào)的輸出信號(hào)；以及具有可控制阻抗的電路元件L1，其具有用于連接在元件T1與地之間的主繞組A1，以及用于連接到處理單元4的控制繞組A2，結(jié)果，控制電流信號(hào)從處理單元4被饋送到控制繞組A2，由此根據(jù)在測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制處理單元4的元件L1的阻抗和接地故障電流。
關(guān)于這個(gè)系統(tǒng)的輸出，優(yōu)選地，這將高達(dá)200A。
這個(gè)實(shí)施例沒(méi)有專門的保護(hù)要求，以及損耗將是不重要的，因?yàn)榭缭诫娐吩系碾妷和ǔＪ堑偷摹?br> 電路元件的第四個(gè)應(yīng)用是作為濾波器(專利權(quán)利要求5)，例如作為具有非?？焖俚恼{(diào)整的并聯(lián)或串聯(lián)補(bǔ)償。
這個(gè)快速的調(diào)整是通過(guò)僅僅提供控制電流的快速改變而達(dá)到的。
按照這個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明包括濾波器(用于帶通濾波器的圖7，用于高通濾波器的圖8)，它包括并聯(lián)或串聯(lián)補(bǔ)償器，具有用于連接到電源電路的主繞組和用于連接到控制單元的控制繞組。藉助于控制電流，被包括在濾波器中的電路元件將能夠僅僅通過(guò)改變控制電流的特性而按需要改變?yōu)V波器的特性。
按照本發(fā)明的濾波器系統(tǒng)(專利權(quán)利要求15)將包括具有如前所述的電路元件的濾波器，連同用于控制元件的電感的測(cè)量和處理單元。該系統(tǒng)的作用是補(bǔ)償，除了電抗補(bǔ)償以外還減小諧波、相位非對(duì)稱和閃變。
在這個(gè)應(yīng)用中，本發(fā)明提供在HVDC(高壓直流電流)變換器中的更好的電壓質(zhì)量和增加的可靠度。
至于輸出要求，這將根據(jù)必須使用濾波器的場(chǎng)合而變化，但通?？梢哉J(rèn)為，一般地，它將是50-100MV Ar的量級(jí)。系統(tǒng)的調(diào)整必須是快速的，即，優(yōu)選地從幾毫秒到1/10秒。
所以，本發(fā)明給出對(duì)于已知的有源濾波器(基于功率電子裝置的)、無(wú)源濾波器和混合解決方案的替換例。
電路元件的第五個(gè)應(yīng)用是作為限流器(專利權(quán)利要求16)，“發(fā)生器開(kāi)關(guān)”，諸如例如可控制的串聯(lián)電抗器，用于與電負(fù)載裝置有關(guān)的電流限制。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例顯示于圖9。這個(gè)實(shí)施例整體上類似于圖3所示的實(shí)施例，除了控制是唯一地根據(jù)想要的電流值進(jìn)行的。由此，本發(fā)明也將包括電流限制系統(tǒng)，其中有可能藉助于按照本發(fā)明的電路元件提供開(kāi)關(guān)。該開(kāi)關(guān)然后能夠藉助于控制電流從斷開(kāi)狀態(tài)(即，非常高的阻抗)無(wú)級(jí)地移到閉合狀態(tài)(即，阻抗等于零)。通過(guò)使用按照本發(fā)明的限流器，有可能把提供到負(fù)載裝置的電流減小到電流斷路器可處理的幅度。這樣，有可能用電路斷路器與按照本發(fā)明的限流器相組合代替功率開(kāi)關(guān)(它比起電路斷路器昂貴20倍，但另一方面，它能夠中斷高的電流值)。
在這種情形下，系統(tǒng)的作用是取決于要求通過(guò)引入較高的或較低的阻抗而限制電流。
關(guān)于本發(fā)明的使用價(jià)值，最重要的優(yōu)點(diǎn)是，它導(dǎo)致對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備的需要的減小。
在這種情形下，輸出要求將與它的使用目的無(wú)關(guān)。
關(guān)于調(diào)整要求，不必具有用于調(diào)整的閉環(huán)。
在正常的“接通模式”下的損耗大約是零損耗。
本發(fā)明將給出對(duì)于限流器的替換例。
我們現(xiàn)在給出本發(fā)明的可能的具體的應(yīng)用。
Flesaker-Tegneby間的串聯(lián)電抗器關(guān)于在挪威電源網(wǎng)中可能的應(yīng)用，作為串聯(lián)電抗器的使用可以作為例子被闡述。對(duì)于在挪威南部從西到東的傳輸容量的限制常常由Flesaker-Tegneby間的300kV的容量確定。這樣做的理由是，當(dāng)挪威東部的中心線路掉電時(shí)，這將導(dǎo)致在Flesaker與Tegneby之間的線路/電纜上增加的負(fù)荷?？煽刂频拇?lián)電抗器將提供減小在故障情形下的這個(gè)方面的功率流的可能性，由此允許增加在Flesaker部分的運(yùn)行負(fù)荷極限。
公共運(yùn)輸事業(yè)電源電源波動(dòng)是在挪威和采用旋轉(zhuǎn)變換器的其他國(guó)家的公共運(yùn)輸事業(yè)電源的越來(lái)越大的問(wèn)題。挪威的變換器組主要包含機(jī)械連接的同步電動(dòng)機(jī)一同步發(fā)電機(jī)組，它為公共運(yùn)輸事業(yè)電網(wǎng)以約15kV的單相交流電壓和等于16 2/3Hz的頻率供電。由于牽引機(jī)車變得更有力和更快速地調(diào)整，與變換器組有關(guān)的穩(wěn)定性問(wèn)題越來(lái)越頻繁地發(fā)生。問(wèn)題是由于在變換器組的固有的很差的阻尼，導(dǎo)致在三相側(cè)(網(wǎng)絡(luò)側(cè))的電源波動(dòng)，由此造成電力質(zhì)量的下降。此外，波動(dòng)造成對(duì)實(shí)際組增加的機(jī)械磨損。
可控制的串聯(lián)電抗器與從網(wǎng)絡(luò)側(cè)提供變換器組的變壓器相結(jié)合，可以是對(duì)于穩(wěn)定它的運(yùn)行的非常有效的措施。
用于各種各樣的應(yīng)用的便攜式控制單元對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中穩(wěn)定控制單元的需要由于負(fù)荷改變、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展或?qū)ｉT的臨時(shí)要求而自然地變化。也可以預(yù)期，即使幾乎常常需要控制單元，但在網(wǎng)絡(luò)中最好的位置將隨時(shí)間改變。所以，在網(wǎng)絡(luò)中限定這樣的投資可能是困難的，因?yàn)槿藗儾恢篮翁幓蛟诙嚅L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將需要該元件。
這產(chǎn)生開(kāi)發(fā)可運(yùn)輸?shù)男⌒偷目刂茊卧膭?dòng)因，這些控制單元在應(yīng)用方面有很大的靈活性。對(duì)于在本文中靈活的應(yīng)用，我們是指關(guān)于控制功能和與網(wǎng)絡(luò)的連接的靈活性(不同的電壓電平，串聯(lián)或并聯(lián)連接等)。
作為具體的例子，可以預(yù)期被安裝在半拖車上和包含可控制的電抗器的單元，有可能與電容器電池以及與用于保護(hù)的必要的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接相組合?？刂葡到y(tǒng)必須是靈活的和可配置的，因此，使得單元能夠使用于不同的用途，諸如電抗補(bǔ)償、工作電壓調(diào)整和電壓質(zhì)量改進(jìn)或減小電源波動(dòng)。
本發(fā)明的應(yīng)用的其他具體的例子將是，·地電流補(bǔ)償·用作為故障限流器.使得發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)做得更便宜和更小的可能性。
在第二個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)成具有變壓器器件形式的電路元件(專利權(quán)利要求7)，即，其中有兩個(gè)主繞組和一個(gè)，或可能兩個(gè)控制繞組的電路元件，因此允許藉助于一個(gè)或多個(gè)控制電流來(lái)改變變壓器的變換比。
本發(fā)明的這樣的實(shí)施例顯示于圖9和10。圖9顯示兩個(gè)三相變壓器，包括可調(diào)節(jié)的電路元件。圖10顯示在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例背后的原理。圍繞可磁化本體1的是這樣連接的附加主繞組A3，以使得繞組A1和A3連同本體1一起形成變壓器。控制繞組A2是仍舊存在的，以及它調(diào)整變壓器的傳輸比。也有可能圍繞與控制繞組相同的軸線纏繞主繞組A3。
這樣的變壓器的重要的應(yīng)用領(lǐng)域是與變壓器相關(guān)的用于電壓調(diào)整的新的系統(tǒng)(專利權(quán)利要求8)，這些變壓器將代替已知的自動(dòng)負(fù)荷抽頭變換器。所以，功能是電源電壓調(diào)整。具有新的“抽頭變換器”的變壓器的增加的使用的優(yōu)點(diǎn)是可靠性、維護(hù)、調(diào)整在所有的種類的網(wǎng)絡(luò)中同等的有效性(分布，區(qū)域和中心網(wǎng)絡(luò))。
在通過(guò)本發(fā)明得到的優(yōu)點(diǎn)中間是更快速的和更精確的電壓調(diào)整(通過(guò)協(xié)調(diào)控制更簡(jiǎn)單)。
對(duì)于按照本發(fā)明的電路元件的輸出將是200-2000A。
關(guān)于調(diào)整要求，不需要快速調(diào)整，而10秒到1分鐘的范圍的調(diào)整將是足夠的。
至于損耗，這些損耗可以與傳統(tǒng)的變壓器的損耗相比較。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)在于，比起今天的抽頭變換器，它導(dǎo)致低得多的維護(hù)成本。
作為替換的解決方案，即，按照現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，我們可以提及傳統(tǒng)的自動(dòng)抽頭變換器。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例也可以在相位角調(diào)整器方面被采用(專利權(quán)利要求9)，由此，它包括按照本發(fā)明的變壓器元件。通過(guò)調(diào)整控制電流，將有可能控制在初級(jí)和次級(jí)側(cè)之間的相移。這種類型的相位角調(diào)整器被顯示于圖12。在這種情形下，可以預(yù)期各種各樣的技術(shù)解決方案，諸如可調(diào)節(jié)的串聯(lián)變壓器(具有電壓調(diào)整的串聯(lián)連接的變壓器)。相位角調(diào)整器的功能是電源負(fù)荷流調(diào)整，以及還可能是穩(wěn)定性。
由于快速調(diào)整負(fù)荷流的可能性(在正常運(yùn)行下或在故障后)和改進(jìn)的穩(wěn)定性的結(jié)果，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的引入將導(dǎo)致增加的網(wǎng)絡(luò)使用性(增加的負(fù)載極限)。
功率傳送將是200-1000 MVA(132kV-420kV)的量級(jí)。
調(diào)整將取決于功能(靜態(tài)功率分布或也是動(dòng)態(tài)調(diào)整和穩(wěn)定性)。對(duì)于純負(fù)荷調(diào)整，帶寬要求將是在秒的范圍(0.1-1Hz)。
保護(hù)要求是與串聯(lián)補(bǔ)償相同的。
至于損耗，靜態(tài)損耗應(yīng)當(dāng)是低的，但對(duì)于每個(gè)應(yīng)用可接受的損耗將取決于元件的總的使用值。
可以提到的與本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)的特別的優(yōu)點(diǎn)是在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中更大的靈活性。
按照現(xiàn)有技術(shù)的替換的解決方案是靜態(tài)串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)、相位失真變壓器、UPFC。
電壓和相位角調(diào)整器可以有利地形成按照本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)的一部分，其中，如前所述，系統(tǒng)包括測(cè)量單元、處理單元和可能地，用于人工輸入想要的數(shù)值的單元。
本發(fā)明的所有的上述的實(shí)施例特別適合于在海床的或其他的高壓力位置處使用。
權(quán)利要求
1.具有可控制阻抗的電路元件(L1)，包括可磁化材料的本體(1)，圍繞本體(1)的第一軸線纏繞的主繞組(A1)，以及圍繞本體(1)的與第一軸線成直角的第二軸線纏繞的控制繞組(A2)，其中主繞組(A1)被安排成連接到采用電路元件(L1)的工作電路，以及控制繞組(A2)被安排成連接到工作電路中的用于控制阻抗的控制單元。
2.用于傳輸線的串聯(lián)補(bǔ)償器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1的電路元件。
3.用于傳輸線的并聯(lián)補(bǔ)償器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1的電路元件。
4.接地故障補(bǔ)償器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1的電路元件。
5.在電力傳輸系統(tǒng)中用于諧波電流元件、相位非對(duì)稱性和閃變的濾波器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1的電路元件。
6.限流器或開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1的電路元件。
7.變壓器裝置，包括可磁化材料的本體(1)，圍繞本體(1)的第一軸線纏繞的初級(jí)主繞組(A1)，以及圍繞本體(1)的與第一軸線成直角的第二軸線纏繞的控制繞組(A2)，其中初級(jí)主繞組(A1)被安排成連接到采用變壓器裝置的初級(jí)工作電路，控制繞組(A2)被安排成連接到用于控制變壓器的變換狀態(tài)的控制單元，還包括圍繞第一或第二軸線纏繞的次級(jí)主繞組(A3)，其被安排成連接到次級(jí)工作電路。
8.電壓調(diào)整器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求7的變壓器裝置。
9.相位角調(diào)整器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求7的變壓器裝置。
10.用于控制傳輸線(12)的阻抗的系統(tǒng)，包括測(cè)量單元(2)，用于測(cè)量有關(guān)線路的運(yùn)行的參量(U，Icosφ，P，Q，S，f)，帶有至少一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的處理單元(4)，其中該輸入端被連接到測(cè)量單元(2)，以及在該處理單元中，把測(cè)量值與用于線路(12)的想要的運(yùn)行值進(jìn)行比較，以便得出構(gòu)成控制電流信號(hào)的輸出信號(hào)，以及具有可控制阻抗的電路元件，其具有用于連接到傳輸線(12)的主繞組(A1)和用于連接到處理單元(4)的控制繞組(A2)，結(jié)果，控制電流信號(hào)從處理單元(4)被饋送到控制繞組(A2)，由此根據(jù)測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制處理單元(4)元件(L1)的阻抗和線路(12)的運(yùn)行。
11.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中用于線路(12)的想要的值被操作員人工地輸入。
12.按照權(quán)利要求10或11的系統(tǒng)，其中主繞組(A1)被安排成與傳輸線(12)串聯(lián)連接，以及系統(tǒng)還包括電容器或電容器電池(C1)，與用于串聯(lián)補(bǔ)償傳輸線(12)的電路元件(L1)的主繞組(A1)并聯(lián)連接。
13.按照權(quán)利要求10或11的系統(tǒng)，其中主繞組(A1)被安排成與傳輸線(13)并聯(lián)連接，以及系統(tǒng)還包括電容器或電容器電池(C1)，與用于并聯(lián)補(bǔ)償傳輸線(13)的電路元件(L1)的主繞組(A1)串聯(lián)連接。
14.用于接地故障補(bǔ)償，即，用于調(diào)整接地故障阻抗的系統(tǒng)(圖6)，包括測(cè)量單元(2)，用于測(cè)量接地故障反向電流連同用于電氣元件(T1)的其他參量；處理單元4，其具有至少一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端被連接到測(cè)量單元(2)，以及在該處理單元中將測(cè)量值與接地故障反向電流值的想要的值進(jìn)行比較，以便得出構(gòu)成控制電流信號(hào)的輸出信號(hào)；以及具有可控制阻抗的電路元件(L1)，具有用于連接在元件(T1)與地之間的主繞組(A1)，和用于連接到處理單元(4)的控制繞組(A2)，結(jié)果，控制電流信號(hào)從處理單元(4)被饋送到控制繞組(A2)，由此根據(jù)在測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制處理單元(4)的元件(L1)的阻抗和接地故障電流。
15.濾波器系統(tǒng)，用于減小諧波電流、相位非對(duì)稱性和閃變以及用于電氣裝置的電抗補(bǔ)償，其中系統(tǒng)包括測(cè)量單元(2)，用于測(cè)量有關(guān)裝置的運(yùn)行的參量(U，Icosφ，P，Q，S，f)；帶有至少一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的處理單元(4)，其中該輸入端被連接到測(cè)量單元(2)，以及在該處理單元中，把測(cè)量值與用于元件的想要的運(yùn)行值進(jìn)行比較，以便得出構(gòu)成控制電流信號(hào)的輸出信號(hào)；以及被連接到電路元件的濾波器，其中濾波器包括具有可控制阻抗的電路元件(L1)，其具有用于連接到濾波器電路的主繞組(A1)和用于連接到處理單元(4)的控制繞組(A2)，結(jié)果，控制電流信號(hào)從處理單元(4)被饋送到控制繞組(A2)，因此根據(jù)測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制處理單元(4)元件(L1)的阻抗以及由此控制濾波器的阻抗和裝置的運(yùn)行。
16.用于諸如電動(dòng)機(jī)的電氣裝置的開(kāi)關(guān)或電流限制系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括測(cè)量單元(2)，用于測(cè)量有關(guān)裝置的運(yùn)行的參量(U，Icosφ，P，Q，S，f)；帶有至少一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的處理單元(4)，其中該輸入端被連接到測(cè)量單元(2)，以及在該處理單元中，把測(cè)量值與用于元件的想要的運(yùn)行值進(jìn)行比較，以便得出構(gòu)成控制電流信號(hào)的輸出信號(hào)；以及被連接在電源與裝置之間的電路元件，其中電路元件具有可控制阻抗，其具有用于連接在電源與裝置之間的的主繞組(A1)和用于連接到處理單元(4)的控制繞組(A2)，結(jié)果，控制電流信號(hào)從處理單元(4)被饋送到控制繞組(A2)，由此控制根據(jù)測(cè)量的結(jié)果與想要的數(shù)值之間的比值控制處理單元(4)元件(L1)的阻抗，和由此控制基本上無(wú)級(jí)地開(kāi)關(guān)的關(guān)斷/接通位置和裝置的運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有可控制阻抗的電路元件(L1)，包括可磁化材料的本體(1)、圍繞本體(1)的繞第一軸纏繞的主繞組(A1)，以及圍繞本體(1)的繞與第一軸成直角的第二軸纏繞的控制繞組(A2)，其中主繞組(A1)被安排成連接到采用電路元件(L1)的工作電路，以及控制繞組(A2)被安排成連接到用于控制工作電路中的阻抗的控制單元。本發(fā)明還涉及包括電路元件或類似的變壓器裝置的各種電流和電壓調(diào)整裝置。
文檔編號(hào)H01F29/14GK1618049SQ02827410
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月21日
發(fā)明者E·豪斯, F·斯特蘭德 申請(qǐng)人:馬格技術(shù)公司