復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及磁控電抗器，具體地指一種復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功調(diào)節(jié)及限制過(guò)電壓。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控電抗器具有提高功率因數(shù)，降低網(wǎng)損，阻止電網(wǎng)系統(tǒng)振蕩，提高輸電線傳輸能力，提高電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定能力，限制系統(tǒng)的工頻電壓升高及操作過(guò)電壓，并達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。其基本原理是根據(jù)自動(dòng)控制器對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的無(wú)功功率取樣，自動(dòng)調(diào)節(jié)磁控電抗器的晶閘管控制角，改變繞組直流電流大小控制鐵芯飽和，實(shí)現(xiàn)電抗值連續(xù)可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率快速補(bǔ)償作用。
[0003]磁控電抗器也有其自身局限性，主要體現(xiàn)在諧波含量較高以及響應(yīng)速度較慢。在應(yīng)用在抑制電壓閃變和無(wú)功調(diào)節(jié)時(shí)，響應(yīng)速度慢會(huì)使控制系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，增大系統(tǒng)震蕩，較大程度上限制了磁控電抗器的應(yīng)用推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器裝置，該磁控電抗器裝置能夠?qū)崿F(xiàn)快速勵(lì)磁及快速去磁，且無(wú)需提高本體抽頭電壓。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，包括兩個(gè)電抗器鐵芯、四個(gè)工作繞組、兩個(gè)勵(lì)磁繞組、整流橋電路和快速去磁電路，每個(gè)電抗器鐵芯上分別繞有兩個(gè)工作繞組以及一個(gè)勵(lì)磁繞組，其中四組工作繞組交叉并聯(lián)，兩個(gè)勵(lì)磁繞組反向串聯(lián)后與整流橋電路相連接，構(gòu)成快速勵(lì)磁電路；所述快速去磁電路連接在兩個(gè)電抗器鐵芯對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工作繞組末端。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述的整流橋電路包括隔離變壓器和四個(gè)可控器件，四個(gè)可控器件中的第一和第二可控器件串聯(lián)，第三和第四可控器件串聯(lián)，且每個(gè)可控器件并聯(lián)一個(gè)二極管進(jìn)行續(xù)流，四個(gè)可控器件與相應(yīng)二極管共同構(gòu)成整流結(jié)構(gòu)；所述隔離變壓器的副邊繞組的兩端分別接于第一和第二可控器件以及第三和第四可控器件的中間連接點(diǎn)。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述快速去磁電路包括續(xù)流二極管及與之串聯(lián)的高阻尼電阻，且在該高阻尼電阻的兩端并聯(lián)有一個(gè)可控器件V0，在正常工作狀態(tài)中并聯(lián)的可控器件VO接通實(shí)現(xiàn)續(xù)流；在需要快速去磁時(shí)，斷開VO使電流流經(jīng)高阻尼電阻，實(shí)現(xiàn)快速去磁。
[0008]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0009]1、采用了正向外勵(lì)磁與接入高阻尼去磁電阻相結(jié)合的工作方式，具有勵(lì)磁速度快、勵(lì)磁電壓低、可靠性高等特點(diǎn)。
[0010]2、本裝置在磁控電抗器本體中設(shè)有兩個(gè)反向串聯(lián)的勵(lì)磁繞組，具有電氣隔離性能好、對(duì)本體沖擊小等特點(diǎn)。
[0011]3、本裝置的正向快速勵(lì)磁采用了復(fù)合式單相可控整流電路，通過(guò)隔離變壓器接入電源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換速度快的特點(diǎn)。
[0012]4、本裝置的快速去磁部分采用在需要去磁時(shí)在續(xù)流電路中接入大阻抗電阻的方式，降低整個(gè)直流勵(lì)磁回路響應(yīng)時(shí)間常數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)可靠。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本裝置可將原有老式磁控電抗器的響應(yīng)時(shí)間從幾百毫秒降低至40毫秒以下，大大提高磁控電抗器響應(yīng)速度，擴(kuò)大磁控電抗器的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提出的復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，包括電抗器鐵芯、四個(gè)工作繞組(L1、L2、L3、L4)、兩個(gè)勵(lì)磁繞組(L5和L6)、整流橋電路及快速去磁電路，兩個(gè)勵(lì)磁繞組(L5和L6)在工作繞組(L1、L3)的外部，其中:
[0016]連接在四個(gè)工作繞組(L1、L2、L3、L4)上的可控器件KPl與KP2構(gòu)成正常穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電路，即傳統(tǒng)的磁控電抗器結(jié)構(gòu)，提供磁控電抗器正常工作所需的直流勵(lì)磁電流。
[0017]兩組勵(lì)磁繞組(L5和L6)反向串聯(lián)連接，與可控整流器件組成的整流橋電路連接，構(gòu)成快速勵(lì)磁回路。其中整流橋電路由可控器件V1、V2、V3、V4、二極管D1、D2、D3、D4以及隔離變壓器T構(gòu)成，在每個(gè)可控器件上反并聯(lián)一個(gè)二極管起到保護(hù)作用，四個(gè)可控器件與二極管構(gòu)成橋式整流結(jié)構(gòu)，隔離變壓器的副邊繞組兩端分別接于串聯(lián)的可控器件Vl和V2，串聯(lián)的可控器件V3和V4的中間連接點(diǎn)上，可控器件V1、V2串聯(lián)的兩端與可控器件V3、V4串聯(lián)的兩端相連接，作為整流橋電路的輸出端，分別與兩組反向的勵(lì)磁繞組(L5和L6)相連接。本實(shí)施例中可控器件￥0、￥1、￥2、￥3、￥4均為IGBT。
[0018]當(dāng)需要快速勵(lì)磁時(shí)，通過(guò)控制整流橋電路中可控器件V1、V2、V3、V4的導(dǎo)通情況及相應(yīng)的占空比，產(chǎn)生較大的直流勵(lì)磁電流，向本體線圈中注入同向磁通，使小截面鐵心迅速進(jìn)入飽和，促使磁控電抗器容量快速增大，實(shí)現(xiàn)快速勵(lì)磁的效果。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到本體輸出電流達(dá)到預(yù)期目標(biāo)值時(shí)，控制可控器件V1、V2、V3、V4使快速勵(lì)磁電路停止工作，完成快速勵(lì)磁。
[0019]快速去磁回路由續(xù)流二極管D與高阻尼電阻R相串聯(lián)，并在電阻R兩端并聯(lián)一個(gè)可控器件V0，快速去磁電路連接在兩個(gè)電抗器鐵芯對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工作繞組末端。在正常工作狀態(tài)并聯(lián)的可控器件VO導(dǎo)通，高阻尼電阻R被短接實(shí)現(xiàn)續(xù)流，在需要快速去磁時(shí)，通過(guò)控制VO斷開使電流流經(jīng)高阻尼電阻，實(shí)現(xiàn)快速去磁功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，其特征在于:包括兩個(gè)電抗器鐵芯、四個(gè)工作繞組、兩個(gè)勵(lì)磁繞組、整流橋電路和快速去磁電路，每個(gè)電抗器鐵芯上分別繞有兩個(gè)工作繞組以及一個(gè)勵(lì)磁繞組，其中四組工作繞組交叉并聯(lián)，兩個(gè)勵(lì)磁繞組反向串聯(lián)后與整流橋電路相連接，構(gòu)成快速勵(lì)磁電路；所述快速去磁電路連接在兩個(gè)電抗器鐵芯對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工作繞組末端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，其特征在于:所述的整流橋電路包括隔離變壓器和四個(gè)可控器件，四個(gè)可控器件中的第一和第二可控器件串聯(lián)，第三和第四可控器件串聯(lián)，且每個(gè)可控器件并聯(lián)一個(gè)二極管進(jìn)行續(xù)流，四個(gè)可控器件與相應(yīng)二極管共同構(gòu)成整流結(jié)構(gòu)；所述隔離變壓器的副邊繞組的兩端分別接于第一和第二可控器件以及第三和第四可控器件的中間連接點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，其特征在于:所述快速去磁電路包括續(xù)流二極管及與之串聯(lián)的高阻尼電阻，且在該高阻尼電阻的兩端并聯(lián)有一個(gè)可控器件V0，在正常工作狀態(tài)中并聯(lián)的可控器件VO接通實(shí)現(xiàn)續(xù)流；在需要快速去磁時(shí)，斷開VO使電流流經(jīng)高阻尼電阻，實(shí)現(xiàn)快速去磁。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合勵(lì)磁的快速響應(yīng)磁控電抗器，該磁控電抗器包括兩個(gè)電抗器鐵芯、四個(gè)工作繞組、兩個(gè)勵(lì)磁繞組、整流橋電路和快速去磁電路，每個(gè)電抗器鐵芯上分別繞有兩個(gè)工作繞組以及一個(gè)勵(lì)磁繞組，其中四組工作繞組交叉并聯(lián)，兩組反向串聯(lián)的勵(lì)磁繞組與整流橋電路相連接，構(gòu)成快速勵(lì)磁電路；所述快速去磁電路連接在兩個(gè)電抗器鐵芯對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工作繞組末端。本實(shí)用新型采用了正向外勵(lì)磁與接入高阻尼去磁電阻相結(jié)合的工作方式，具有勵(lì)磁速度快、勵(lì)磁電壓低、可靠性高等特點(diǎn)。
【IPC分類】H01F29-00, H02P13-00, H02J3-16
【公開號(hào)】CN204290801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420745287
【發(fā)明人】盧文華, 田翠華, 鄭浩, 陳鋒, 杜振波, 袁劍, 蔡偉
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司, 武漢大學(xué), 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日