一種有諧波整流通路的飽和電抗器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)送變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有諧波整流通路的飽和電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]電抗器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛。串聯(lián)電抗器可限制短路電流；并聯(lián)電抗器可限制過電壓；電抗器與電容聯(lián)合可構(gòu)成濾波電路。在一些應(yīng)用領(lǐng)域，電抗器的電抗值是固定不變的；在一些應(yīng)用領(lǐng)域，電抗器的電抗值應(yīng)隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而不斷調(diào)節(jié)。電抗值可以連續(xù)調(diào)節(jié)的可控飽和電抗器(也稱為:飽和電抗器，磁控電抗器)是重要研宄課題。
[0003]飽和電抗器是利用飽和電抗器閉環(huán)鐵芯的飽和特性來改變電抗器的電抗值。已經(jīng)有許多飽和電抗器被提出來，中國(guó)水利水電出版社2008年出版蔡宣三，高越農(nóng)著《可控飽和電抗器原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》一書對(duì)飽和電抗器作了總結(jié)。CN201510103299.8提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飽和電抗器。如何進(jìn)一步縮短現(xiàn)有飽和電抗器的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間，如何進(jìn)一步減小現(xiàn)有飽和電抗器的諧波含量是重要的研宄課題與研宄方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間較短，諧波含量較小，有諧波整流通路的飽和電抗器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方式:
[0006]一種有諧波整流通路的飽和電抗器，它是單相的，包括單相的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飽和電抗器，單相的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飽和電抗器有飽和電抗器閉環(huán)鐵芯，在飽和電抗器閉環(huán)鐵芯的各帶有線圈的鐵芯柱上增設(shè)至少一個(gè)諧波整流通路單元，每個(gè)諧波整流通路單元均由一對(duì)線圈以及與該對(duì)線圈連接的二極管構(gòu)成，該對(duì)線圈安裝在飽和電抗器閉環(huán)鐵芯的不同鐵芯柱上。
[0007]所述諧波整流通路單元包括線圈L3、線圈L4，兩者位于不同的鐵芯柱上，線圈L3、線圈L4的同名端連接，異名端間連接二極管D3，二極管D3的一端則與有諧波整流通路的飽和電抗器的端子II連接。
[0008]所述諧波整流通路單元包括線圈L3、線圈L4，兩者位于不同的鐵芯柱上；線圈L3、線圈L4的同名端連接后與有諧波整流通路的飽和電抗器的端子I連接，異名端間與二極管D3連接；同時(shí)，線圈L3、線圈L4的異名端還分別與各自鐵芯柱上原線圈的同名端連接。
[0009]所述諧波整流通路單元包括線圈L3、線圈L4，兩者位于不同的鐵芯柱上；線圈L3、線圈L4的同名端連接后與有諧波整流通路的飽和電抗器的端子I連接，異名端間與二極管D3連接；同時(shí)，異名端與另一鐵芯柱上原線圈的同名端連接。
[0010]再增設(shè)一個(gè)諧波通路單元，即在兩不同鐵芯柱上分別增加線圈L7和線圈線圈L8 ;線圈L7、線圈L8的同名端連接在一起，線圈L7、線圈L8的異名端連接二極管D4 ;二極管D4的一端與端子II連接。
[0011]所述線圈L7、線圈L8匝數(shù)相等。
[0012]所述線圈L3、線圈L4匝數(shù)相等。
[0013]所述線圈L3與線圈L4上分別產(chǎn)生的高次諧波電壓的幅值相等，但是相位不相等，二極管D3有諧波整流電流流過，構(gòu)成諧波整流通路。
[0014]所述線圈L7、線圈L8上分別產(chǎn)生的高次諧波電壓的幅值相等，但是相位不相等，二極管D4有諧波整流電流流過，構(gòu)成諧波整流通路。
[0015]一種有諧波整流通路的飽和電抗器，它為采用所述單相有諧波整流通路的飽和電抗器的三相有諧波整流通路的飽和電抗器。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:在飽和電抗器電路中增加二極管構(gòu)成的諧波整流通路，可縮短飽和電抗器暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間，減小飽和電抗器諧波含量。措施簡(jiǎn)單、可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1表示現(xiàn)有飽和電抗器基本結(jié)構(gòu)。
[0018]圖2表示第一種有諧波整流通路的飽和電抗器。
[0019]圖3表示第二種有諧波整流通路的飽和電抗器。
[0020]圖4表示第三種有諧波整流通路的飽和電抗器。
[0021]其中，1.飽和電抗器端子I，2.飽和電抗器端子II，3.飽和電抗器鐵芯，4.控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]CN201510103299.8提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的飽和電抗器，如圖1所示。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮短這種飽和電抗器的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)一步減小這種飽和電抗器的諧波含量是本發(fā)明的目的。
[0025]第一種有諧波整流通路的飽和電抗器的結(jié)構(gòu)與連接方式如圖2所示。包括飽和電抗器端子II，飽和電抗器端子112，飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3，控制電路4。飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3至少有兩根截面積相等、均有線圈的鐵芯柱；這兩根鐵芯柱各自至少有能形成一條不經(jīng)過對(duì)方鐵芯柱的磁通閉環(huán)。
[0026]飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3可以是相互沒有通路的兩個(gè)閉環(huán)鐵芯，例如1:兩個(gè)口字形鐵芯。也可以是一體的，相互有通路的閉環(huán)鐵芯；例如2:三根鐵芯柱，鐵芯柱兩端有磁軛連通三根鐵芯柱，任何兩根鐵芯柱都能夠相互構(gòu)成磁通閉環(huán)，但至少有兩根能各自形成不經(jīng)過對(duì)方鐵芯柱的閉環(huán)。例如3:四根鐵芯柱，鐵芯柱兩端有磁軛連通四根鐵芯柱，任何兩根鐵芯柱都能夠相互構(gòu)成磁通閉環(huán)，但至少有兩根能各自形成不經(jīng)過對(duì)方鐵芯柱的閉環(huán)，如圖2所示。
[0027]飽和電抗器閉環(huán)鐵芯3兩根截面積相等的鐵芯柱，其中一根鐵芯柱上有線圈LI ;另一根鐵芯柱上有線圈L2 ;線圈L1、線圈L2的匝數(shù)相等。線圈L1、線圈L2的同名端連接飽和電抗器端子II，線圈L1、線圈L2的異名端分別經(jīng)正向晶閘管D1、反向晶閘管D2連接飽和電抗器端子112 ;晶閘管Dl、晶閘管D2的兩端還分別并聯(lián)電阻R1、電阻R2 ;電阻R1、電阻R2的阻值相等；晶閘管D1、晶閘管D2的控制端子分別連接控制電路4。
[0028]控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2觸發(fā)角的大小，實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)晶閘管Dl和晶閘管D2整流量的大小。
[0029]上述結(jié)構(gòu)與連接方式與CN201510103299.8相同。從圖2可以看出，第一種有諧波整流通路的飽和電抗器還包括:其中一根鐵芯柱上有線圈L3，另一根鐵芯柱上有線圈L4 ;線圈L3、線圈L4的匝數(shù)相等；線圈L3、線圈L4的同名端連接在一起，線圈L3、線圈L4的異名端之間連接二極管D3。二極管D3的一端與晶閘管D1、晶閘管D2的某一端連接，以保證第一種有諧波整流通路的飽和電抗器中所有半導(dǎo)體器件的電位接近，且對(duì)地電壓較低。
[0030]設(shè)第一種有諧波整流通路的飽和電抗器額定電壓為Ul。第一種有諧波整流通路的飽和電抗器接入額定電壓為Ul的電力系統(tǒng)，當(dāng)控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2全截止時(shí)，線圈L1、線圈L2將有勵(lì)磁電流流過，勵(lì)磁電流流過電阻R1、電阻R2 ;在電阻R1、電阻R2兩端產(chǎn)生交流電壓。電阻R1、電阻R2提供了產(chǎn)生直流電流的交流電壓源。電阻R1、電阻R2兩端分別并聯(lián)有晶閘管D1、晶閘管D2 ;由于晶閘管Dl和晶閘管D2全截止，晶閘管Dl和晶閘管D2整流電路不工作，線圈L1、線圈L2中的直流電流等于零。飽和電抗器有最大電抗值Zmax。
[0031]當(dāng)控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2全導(dǎo)通時(shí)，晶閘管Dl和晶閘管D2就變?yōu)槎O管特性，晶閘管Dl和晶閘管D2分別構(gòu)成半波整流電路。線圈L1、線圈L2的直流電流達(dá)到最大設(shè)計(jì)值。飽和電抗器有最小電抗值Zmin。
[0032]控制電路4控制晶閘管Dl和晶閘管D2整流量的大小，可控制線圈L1、線圈L2中直流電流的大小，實(shí)現(xiàn)控制飽和電抗器電抗值的大小?？刂齐娐?連續(xù)控制晶閘管Dl和晶閘管D2整流量的大小，可連續(xù)控制線圈L1、線圈L2中直流電流的大小，實(shí)現(xiàn)飽和電抗器電抗值的連續(xù)調(diào)節(jié)，飽和電抗器電抗值在最大值與最小值之間調(diào)節(jié)、變化。
[0033]線圈LI與線圈L3繞在同一鐵芯柱上，線圈L2與線圈L4繞在同一鐵芯柱上；由于線圈LI與線圈L2匝數(shù)相等，線圈L3與線圈L4匝數(shù)相等，線圈LI與線圈L2兩端的工頻(基波)電壓相等，所以，線圈L3與線圈L4兩端的工頻(基波)電壓相等。二極管D3兩端工頻(基波)電壓相等；由于工程誤差，二極管D3兩端如果產(chǎn)生工頻(基波)電壓誤差，二極管D3流過的工頻(基波)電流的整流值也不會(huì)大于勵(lì)磁電流峰值。勵(lì)磁電流