專利名稱：起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應用于電力系統(tǒng)無功補償領(lǐng)域的磁控電抗器。
背景技術(shù)：
目前電力系統(tǒng)領(lǐng)域中用于補償系統(tǒng)無功功率的電抗器分為固定電抗器和可調(diào)電抗器?？烧{(diào)電抗器包括TCR以及MCR型電抗器。固定電抗器的輸出容量是不可調(diào)的，不能跟蹤系統(tǒng)補償需求的變化，在大部分應用中被可調(diào)電抗器取代是必然的趨勢。而目前的可調(diào)電抗器容量的起調(diào)點均從零開始起調(diào)，直到容量100%調(diào)節(jié)完成，其電抗器容量的調(diào)節(jié)均是通過控制裝置進行調(diào)節(jié)，一旦控制裝置發(fā)生故障，電抗器相當于一臺空載運行的普通變壓器，空載電流很小，電抗器的容量近似為零。這種情況對于電力系統(tǒng)來說，相當于對系統(tǒng)沒有任何補償。然而電力線路為保證正常運行，仍然需要電抗器補充一定容量，而此時電抗器無任何容量給以補償，則必然會引發(fā)事故，造成系統(tǒng)無法正常運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在電抗器的控制裝置退出運行或者故障時，仍能給線路補償一定的無功容量，保證電力系統(tǒng)正常運行的磁控電抗器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，包括對稱設置的鐵心柱和繞在鐵心柱上的繞組，所述鐵心柱包括鐵心柱I和鐵心柱II，鐵心柱I上繞有帶抽頭的繞組I和繞組II，鐵心柱II上繞有帶抽頭的繞組III和繞組IV ；所述繞組I和繞組IV、繞組II和繞組III分別串連接后并聯(lián)設置，繞組I的尾端和繞組III的尾端之間串聯(lián)連接有二極管Dl ；繞組I和繞組II的抽頭之間串聯(lián)連接有可控硅晶間管K，繞組III和繞組IV的抽頭之間串聯(lián)連接有與可控硅晶閘管K反向的二極管D2。本發(fā)明的改進在于所述繞組III和繞組IV上均設置有若干個抽頭。本發(fā)明的進一步改進在于所述磁控電抗器為單相磁控電抗器或三相磁控電抗
ο所述磁控電抗器的鐵心結(jié)構(gòu)可以為磁控電抗器為單相磁控電抗器時，其鐵心結(jié)構(gòu)為三柱式結(jié)構(gòu)，其中兩邊柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II，中心柱為導磁鐵軛。所述磁控電抗器的鐵心結(jié)構(gòu)還可以為所述磁控電抗器的鐵心結(jié)構(gòu)為四柱式結(jié)構(gòu)，其中兩中心柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II，兩邊柱為導磁鐵軛。所述磁控電抗器的鐵心結(jié)構(gòu)還可以為所述磁控電抗器為三相磁控電抗器時，其鐵心結(jié)構(gòu)為六柱式結(jié)構(gòu)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是本發(fā)明磁控電抗器一側(cè)鐵心上兩繞組間采用二極管進行短接的設置，使得本發(fā)明的起調(diào)點不再為零，滿足了當磁控電抗器的控制裝置出現(xiàn)故障或者退出運行時，保證電力系統(tǒng)中仍有一定容量無功功率補償?shù)男枰瑥亩苊庖蚩刂蒲b置故障而造成的系統(tǒng)補償完全喪失可能引起的系統(tǒng)故障問題的發(fā)生。本發(fā)明繞組III和繞組IV上均設置的若干個抽頭，作為本發(fā)明的進一步改進，使得本發(fā)明的起調(diào)點成為可調(diào)節(jié)型，即可以根據(jù)電力線路的具體情況進行起調(diào)點的設置，通過調(diào)節(jié)二極管短接不同的抽頭，來滿足電力系統(tǒng)不同起始無功功率補償?shù)男枨蟆１景l(fā)明特別適用于鐵路貫通線路的無功補償領(lǐng)域，解決現(xiàn)有鐵路貫通線路的動態(tài)無功補償因控制裝置故障造成電力系統(tǒng)完全失去容量補償而燒壞電力系統(tǒng)主變壓器的問題，可靠保證了鐵路電力系統(tǒng)的安全運行，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1本發(fā)明的拓撲圖。其中1.鐵心柱I，2.鐵心柱II，11.繞組I，12.繞組II，21.繞組III，22.繞組 IV。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器的拓撲圖如圖1所示。包括對稱設置的鐵心柱和繞在鐵心柱上繞組；鐵心柱設置為兩根，為并列設置的鐵心柱Il和鐵心柱112。繞組設置有四個，分別對稱繞在鐵心柱I和鐵心柱II上，繞組上均設置有抽頭。 其中繞組111和繞組1112上下并排繞在鐵心柱I上，繞組I的抽頭Kll和繞組II的抽頭 K12之間串聯(lián)連接有可控硅晶閘管K，可控硅晶閘管K的陽極連接繞組I的抽頭Kl 1，可控硅晶閘管K的陰極連接繞組II的抽頭K12 ；繞組III21和繞組IV22上下并排繞在鐵心柱II 上，繞組III的抽頭K21和繞組IV的抽頭K22之間串聯(lián)連接有二極管D2，二極管D2的陽極連接繞組IV的抽頭K22，二極管D2的陰極連接繞組III的抽頭K21 ；繞組I的尾端Dll和繞組IV的首端D22串聯(lián)連接，繞組II的首端D12和繞組III的尾端D21串聯(lián)連接；繞組I 和繞組IV的串聯(lián)支路與繞組II和繞組III的串聯(lián)支路并聯(lián)連接，并聯(lián)支路的首尾端并接在電力線路中用于補償無功容量；繞組I的尾端Dll和繞組III的尾端D21之間串聯(lián)連接有二極管D1，二極管Dl的陽極連接繞組I的尾端D11，二極管Dl的陰極連接繞組III的尾端D21，二極管Dl起續(xù)流作用。繞組III上還設置有兩個抽頭K23、K25，繞組IV也設置有兩個抽頭Κ24、Κ26。當電力線路中起始補償容量不同時，可根據(jù)具體起始補償容量，確定將二極管D2串聯(lián)連接在繞組III和繞組IV相應的兩個抽頭之間。本發(fā)明的工作原理如下所述將本發(fā)明并接入電力線路中后，配合控制裝置進行磁控電抗器補償容量的調(diào)節(jié)。 如控制裝置不投入運行或者出現(xiàn)故障退出運行，由于繞組III和繞組IV之間二極管D2的設置，使得磁控電抗器始終有一定的起始補償容量補償電力系統(tǒng)的基本補償需求，以保證電力系統(tǒng)正常運行。當控制裝置正常運行時，電力系統(tǒng)中需要補償?shù)娜萘恳恢痹诓粩嘧兓?為適應電力系統(tǒng)中補償容量的需求，控制裝置通過調(diào)節(jié)可控硅晶間管的觸發(fā)角度來改變?nèi)萘康难a償?？煽毓杈чl管的觸發(fā)角度范圍為0 180度，對應的導通角度范圍為180 0度。當觸發(fā)角為0度時，可控硅晶閘管K的導通角為180度，這時產(chǎn)生的直流偏磁電流最大，鐵心飽和程度最高，電抗器補償容量最大，即100%補償；隨著觸發(fā)角度的增大，可控硅晶閘管的導通角度逐步減少，電抗器容量減小；當觸發(fā)角度為180度時，可控硅晶閘管不導通， 直流偏磁電流最低，但不為零，因為有二極管D2導通回路仍提供直流偏磁電流，此時電抗器的容量為預先設定的起調(diào)容量。 本發(fā)明中磁控電抗器如為單相，則鐵心結(jié)構(gòu)可以為三柱“日”字式結(jié)構(gòu)，兩邊柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II，中心柱為導磁鐵軛；其鐵心結(jié)構(gòu)還可以為四柱“目”字式結(jié)構(gòu)，本體的兩中心柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II，兩邊柱均為導磁鐵軛。磁控電抗器如為三相，則鐵心結(jié)構(gòu)多采用六柱式結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，包括對稱設置的鐵心柱和繞在鐵心柱上的繞組，其特征在于所述鐵心柱包括鐵心柱I(I)和鐵心柱II O)，鐵心柱I上繞有帶抽頭的繞組I(Il) 和繞組II (12)，鐵心柱II上繞有帶抽頭的繞組III (21)和繞組1^2 ；所述繞組I和繞組 IV、繞組II和繞組III分別串聯(lián)連接后并聯(lián)設置，繞組I的尾端和繞組III的尾端之間串聯(lián)連接有二極管Dl ；繞組I和繞組II的抽頭之間串聯(lián)連接有可控硅晶間管K，繞組III和繞組IV的抽頭之間串聯(lián)連接有與可控硅晶閘管K反向的二極管D2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，其特征在于所述繞組III和繞組IV上均設置有若干個抽頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，其特征在于所述磁控電抗器為單相磁控電抗器或三相磁控電抗器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，其特征在于所述磁控電抗器為單相磁控電抗器時，其鐵心結(jié)構(gòu)為三柱式結(jié)構(gòu)，其中兩邊柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II，中心柱為導磁鐵軛。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，其特征在于所述磁控電抗器為單相磁控電抗器時，其鐵心結(jié)構(gòu)為四柱式結(jié)構(gòu)，其中兩中心柱分別為鐵心柱I和鐵心柱II， 兩邊柱為導磁鐵軛。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，其特征在于所述磁控電抗器為三相磁控電抗器時，其鐵心結(jié)構(gòu)為六柱式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種起調(diào)點可調(diào)型磁控電抗器，包括兩根對稱設置的鐵心柱和繞在鐵心柱上的帶抽頭的四個繞組，所述兩鐵心柱上的繞組交叉串聯(lián)連接后并聯(lián)設置；其一鐵心柱上兩繞組的抽頭之間串聯(lián)連接有可控硅晶閘管K，另一鐵心柱的兩繞組抽頭之間串聯(lián)連接有與可控硅晶閘管K反向的二極管D2。本發(fā)明的磁控電抗器設置為起調(diào)點可調(diào)型，解決了磁控電抗器起調(diào)點接近零，并且不可調(diào)整的問題，滿足了當磁控電抗器的控制裝置出現(xiàn)故障或者退出運行時，電力系統(tǒng)中仍有一定容量無功功率補償?shù)男枰?br> 文檔編號H01F27/30GK102306936SQ20111023051
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者于云霞, 任君超, 吳洪偉, 張加玉, 李瑞桂, 王曉璞, 王蘇 申請人:河北旭輝電氣股份有限公司