一種超導(dǎo)可控電抗器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種超導(dǎo)可控電抗器，包括一次繞組、二次超導(dǎo)繞組、鐵芯、低溫冷卻容器、冷卻管、進(jìn)液管、出液管和無磁支撐裝置。冷卻管包括上冷卻管和下冷卻管，進(jìn)液管與下冷卻管相連通，出液管與上冷卻管相連通，進(jìn)液管和出液管分別延伸出低溫冷卻容器；上冷卻管設(shè)置于二次超導(dǎo)繞組的一端、且位于低溫冷卻容器的開口端，下冷卻管設(shè)置于二次超導(dǎo)繞組的另一端，面向二次超導(dǎo)繞組一側(cè)的上冷卻管和下冷卻管上開設(shè)有多個(gè)冷卻孔。本實(shí)用新型公開的電抗器通過在二次超導(dǎo)繞組上下端部設(shè)置冷卻管實(shí)現(xiàn)二次超導(dǎo)繞組的降溫，實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和利用，從而及時(shí)轉(zhuǎn)移二次超導(dǎo)繞組上下端部線圈交流損耗產(chǎn)生的熱量。
【專利說明】
一種超導(dǎo)可控電抗器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電抗器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超導(dǎo)可控電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]電抗器是一種重要的電氣裝置，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用于限制工頻過電壓、消除發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁、限制操作過電壓、限制短路電流以及平波等。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)電抗器的性能要求越來越高，在許多場(chǎng)合希望電抗器的電抗值可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)或控制。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，超導(dǎo)電抗器的線圈采用超導(dǎo)材料來繞制，并且在低溫條件下運(yùn)行。常用的超導(dǎo)可控電抗器在結(jié)構(gòu)上主要包括一次常規(guī)工作繞組、若干二次超導(dǎo)繞組、鐵芯和低溫容器，一次常規(guī)工作繞組和二次超導(dǎo)繞組分別套接在鐵芯柱外周，二次超導(dǎo)繞組放置于低溫容器中，通過低溫容器對(duì)二次超導(dǎo)繞組進(jìn)行降溫。
[0004]但是，二次超導(dǎo)繞組兩端的線圈由于交流損耗產(chǎn)生的熱量顯著高于繞組其他位置線圈產(chǎn)生的熱量，使得二次超導(dǎo)繞組兩端溫升較大，極易造成電抗器損毀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種超導(dǎo)可控電抗器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中二次超導(dǎo)繞組兩端的線圈由于交流損耗產(chǎn)生的熱量顯著高于繞組其他位置線圈產(chǎn)生的熱量，使得二次超導(dǎo)繞組兩端溫升較大，極易造成電抗器損毀的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型公開了一種超導(dǎo)可控電抗器，包括:一次繞組、二次超導(dǎo)繞組、鐵芯、低溫冷卻容器、冷卻管、進(jìn)液管、出液管和無磁支撐裝置；
[0008]所述鐵芯包括鐵芯框和鐵芯柱，所述鐵芯柱垂直設(shè)置于所述鐵芯框內(nèi)部；
[0009]所述二次超導(dǎo)繞組包括第一超導(dǎo)繞組和第二超導(dǎo)繞組，所述低溫冷卻容器包裹所述第一超導(dǎo)繞組和第二超導(dǎo)繞組、且所述第一超導(dǎo)繞組位于所述第二超導(dǎo)繞組的內(nèi)側(cè)，所述一次繞組位于所述低溫冷卻容器的外周，且所述低溫冷卻容器套接于所述鐵芯柱外周，所述第一超導(dǎo)繞組、第二超導(dǎo)繞組和一次繞組的中軸線與所述鐵芯柱的中軸線為同一條直線；
[0010]所述冷卻管包括上冷卻管和下冷卻管，所述進(jìn)液管與所述下冷卻管相連通，所述出液管與所述上冷卻管相連通，所述進(jìn)液管和出液管分別延伸出所述低溫冷卻容器;所述上冷卻管設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組的一端、且位于所述低溫冷卻容器的開口端，所述下冷卻管設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組的另一端，面向所述二次超導(dǎo)繞組一側(cè)的所述上冷卻管和下冷卻管上開設(shè)有多個(gè)冷卻孔；
[0011]所述無磁支撐裝置的支撐面上分別設(shè)置定位所述二次超導(dǎo)繞組和冷卻管的定位槽，所述無磁支撐裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組的兩端。
[0012]優(yōu)選地，其特征在于，所述上冷卻管包括第一上冷卻管和第二上冷卻管，所述下冷卻管包括第一下冷卻管和第二下冷卻管;其中，
[0013]所述第一上冷卻管和第二上冷卻管分別設(shè)置于所述第一超導(dǎo)繞組和第二超導(dǎo)繞組上端的外側(cè)，所述第一下冷卻管和第二下冷卻管分別設(shè)置于所述第一超導(dǎo)繞組和第二超導(dǎo)繞組下端的外側(cè)，且所述冷卻管上面向所述二次超導(dǎo)繞組一側(cè)開有多個(gè)孔。
[0014]優(yōu)選地，所述無磁支撐裝置上還設(shè)置有流通槽，所述流通槽設(shè)置于所述無磁支撐裝置的非支撐面上。
[0015]優(yōu)選地，所述低溫冷卻容器設(shè)置為復(fù)合材料無磁杜瓦，所述杜瓦包括瓦身和瓦蓋，二次超導(dǎo)繞組設(shè)置于所述瓦身內(nèi)；
[0016]所述瓦蓋包括盆體瓦蓋和平板瓦蓋，所述盆體瓦蓋與所述低溫冷卻容器的開口匹配，所述平板瓦蓋設(shè)置于所述盆體瓦蓋上、用于覆蓋盆體瓦蓋；
[0017]所述進(jìn)液管和出液管通過所述盆體瓦蓋和平板瓦蓋延伸出所述低溫冷卻容器。
[0018]優(yōu)選地，所述鐵芯框上設(shè)置有與所述進(jìn)液管和出液管匹配的定位孔，所述進(jìn)液管和出液管通過所述定位孔延伸出所述鐵芯；
[0019]所述定位孔沿所述鐵芯框長(zhǎng)度方向設(shè)置、且所述定位孔的圓心位于同一條直線上；
[0020]所述鐵芯框設(shè)置為高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片。
[0021]優(yōu)選地，所述盆體瓦蓋與所述平板瓦蓋之間形成的空間內(nèi)設(shè)置有環(huán)形磁鐵，所述環(huán)形磁鐵設(shè)置為多個(gè)相互絕緣的非晶磁性合金薄片疊加而成。
[0022]優(yōu)選地，所述一次繞組內(nèi)環(huán)面與所述低溫冷卻容器外環(huán)面之間設(shè)置有環(huán)形地屏。
[0023]優(yōu)選地，所述二次超導(dǎo)繞組設(shè)置為多個(gè)餅式線圈串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0024]優(yōu)選地，所述鐵芯框和鐵芯柱由多個(gè)相互絕緣的非晶磁性合金薄片疊加而成。
[0025]由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超導(dǎo)可控電抗器基于真空技術(shù)、低溫技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、絕緣技術(shù)、電磁技術(shù)和材料技術(shù)相結(jié)合，以常規(guī)電抗器為基礎(chǔ)，以無磁、絕緣、耐低溫復(fù)合材料容器實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)繞組及其冷卻介質(zhì)的盛裝，并且在二次超導(dǎo)繞組的上下端部設(shè)置冷卻管，進(jìn)液管與下冷卻管連通，出液管與上輸液管連通，并且在冷卻管上開設(shè)有冷卻孔，實(shí)現(xiàn)了冷卻介質(zhì)的循環(huán)流通和利用，冷卻介質(zhì)在循環(huán)流通的過程中將二次超導(dǎo)繞組兩端溫升較大的介質(zhì)及時(shí)轉(zhuǎn)移。同時(shí)在二次超導(dǎo)繞組上部設(shè)置高導(dǎo)磁率、高電阻率的環(huán)形磁鐵，降低了磁場(chǎng)在二次超導(dǎo)繞組上下端的發(fā)散程度，也降低了二次超導(dǎo)繞組由于交流損耗產(chǎn)生的熱量。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超導(dǎo)可控電抗器剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低溫冷卻容器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超導(dǎo)可控電抗器分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ] 圖1-圖4中，符號(hào)表不:
[0032]1-一次繞組，2-二次超導(dǎo)繞組，21-第一超導(dǎo)繞組，22-第二超導(dǎo)繞組，3_鐵芯，31-鐵芯框，311-定位孔，32-鐵芯柱，4-冷卻管，41-第一上冷卻管，42-第二上冷卻管，43-第一下冷卻管，44-第二下冷卻管，5-進(jìn)液管，6-出液管，7-無磁支撐裝置，71-定位槽，72-流通槽，8-低溫冷卻容器，81-盆體瓦蓋，82-平板瓦蓋，9-環(huán)形地屏，10-環(huán)形磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種超導(dǎo)可控電抗器，為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]參見圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超導(dǎo)可控電抗器剖面結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低溫冷卻容器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電抗器包括一次繞組1、二次超導(dǎo)繞組2、鐵芯
3、低溫冷卻容器8、冷卻管4、進(jìn)液管5、出液管6和無磁支撐裝置7。其中，鐵芯3包括鐵芯框31和鐵芯柱32，鐵芯框31為長(zhǎng)方形鐵芯框，在鐵芯框31內(nèi)垂直設(shè)置鐵芯柱32，鐵芯柱32為圓柱形鐵芯柱32。另外，鐵芯框31和鐵芯柱32均由多個(gè)相互絕緣的非晶磁性合金薄片疊加形成，非晶磁性合金薄片為高導(dǎo)磁率、高電阻率材質(zhì)，有效降低鐵芯3產(chǎn)生的渦流及其產(chǎn)生的焦耳熱，同時(shí)，高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片替代常規(guī)的硅鋼片制作鐵芯3，鐵芯柱32增強(qiáng)了電抗器中心的磁場(chǎng)，減少了外磁場(chǎng)對(duì)超導(dǎo)繞組上下兩端線圈的影響。
[0037]二次超導(dǎo)繞組2包括第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22，低溫冷卻容器8包裹第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22，且第一超導(dǎo)繞組21位于第二超導(dǎo)繞組22的內(nèi)側(cè)，一次繞組I位于低溫冷卻容器8的外周，且低溫冷卻容器8套接于鐵芯柱32外周，第一超導(dǎo)繞組21、第二超導(dǎo)繞組22和一次繞組I的中軸線與鐵芯柱32的中軸線為同一條直線。低溫冷卻容器8設(shè)置有無磁、絕緣、耐低溫的復(fù)合材料無磁杜瓦，復(fù)合材料無磁杜瓦包括瓦身和瓦蓋，其中瓦身設(shè)置為雙層瓦身。
[0038]本實(shí)施例中復(fù)合材料無磁杜瓦俯視看為同心環(huán)結(jié)構(gòu)，剖面為U型結(jié)構(gòu)，U型結(jié)構(gòu)即為瓦身，其中二次超導(dǎo)繞組2位于其U型結(jié)構(gòu)內(nèi)。瓦蓋包括盆體瓦蓋81和平板瓦蓋82，盆體瓦蓋81與低溫冷卻容器8的開口匹配，盆體瓦蓋81覆蓋住低溫冷卻容器8的開口使瓦身內(nèi)形成密閉空間，在盆體瓦蓋81上覆蓋有平板瓦蓋82。上述結(jié)構(gòu)只是低溫冷卻容器8的一種實(shí)施方式，并不應(yīng)該作為本實(shí)用新型范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況可選擇其他形式，其均應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0039]第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22均放置于瓦身的密閉空間內(nèi)，其中第一超導(dǎo)繞組21位于第二超導(dǎo)繞組22的內(nèi)側(cè)。另外，一次繞組I位于低溫冷卻容器8的外周，第一超導(dǎo)繞組21、第二超導(dǎo)繞組22和一次繞組I的中軸線與鐵芯柱32的中軸線為同一條直線，并且各繞組之間有間隙，第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22均通過繞組骨架固定。瓦身的密閉空間內(nèi)放置有低溫冷卻介質(zhì)，并且雙層瓦身之間的密閉空間設(shè)置為真空密閉空間，第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22均浸沒在內(nèi)層瓦身包裹形成的低溫冷卻容器中的低溫冷卻介質(zhì)內(nèi)。
[0040]冷卻管4包括上冷卻管和下冷卻管，其中上冷卻管設(shè)置于二次超導(dǎo)繞組2的一端、且位于低溫冷卻容器的開口端，下冷卻管設(shè)置于二次超導(dǎo)繞組2的另一端，另外，面向二次超導(dǎo)繞組2—側(cè)的上冷卻管和下冷卻管上開設(shè)有多個(gè)冷卻孔。上冷卻管與出液管6相連通，下冷卻管與進(jìn)液管5相連通，并且出液管6和進(jìn)液管5通過瓦蓋延伸出低溫冷卻容器。低溫冷卻介質(zhì)通過進(jìn)液管5、下冷卻管、上冷卻管、冷卻孔和出液管6形成循環(huán)。冷卻介質(zhì)由進(jìn)液孔進(jìn)入下冷卻管中，并通過下冷卻管上的冷卻孔進(jìn)入內(nèi)層瓦身包裹形成的密閉空間內(nèi)，低溫冷卻介質(zhì)在瓦身內(nèi)流動(dòng)達(dá)到冷卻二次超導(dǎo)繞組2的作用，溫度變高的低溫冷卻介質(zhì)由上端的冷卻孔進(jìn)入上冷卻管內(nèi)后，通過出液管6將高溫介質(zhì)抽出，然后通過制冷機(jī)制冷重新通過進(jìn)液管5補(bǔ)充，從而達(dá)到循環(huán)利用的作用。
[0041]為了使二次超導(dǎo)繞組2和冷卻管4在低溫冷卻介質(zhì)中更加穩(wěn)固，本實(shí)用新型還公開了用于支撐穩(wěn)固二次超導(dǎo)繞組2和冷卻管4的無磁支撐裝置7，無磁支撐裝置7設(shè)置為無磁、絕緣、耐低溫復(fù)合材料。在無磁支撐裝置7上設(shè)置有定位二次超導(dǎo)繞組2和冷卻管4的定位槽71，定位槽71分別與二次超導(dǎo)繞組2和冷卻管4匹配。
[0042]由于二次超導(dǎo)繞組2上下端的磁場(chǎng)方向變化較大，處于二次超導(dǎo)繞組2上下端的線圈發(fā)熱嚴(yán)重，從而導(dǎo)致冷卻功率增大，通過在盆體瓦蓋81和平板瓦蓋82之間的空間內(nèi)設(shè)置環(huán)形磁鐵10，其中環(huán)形磁鐵10由高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片疊加而成，環(huán)形磁鐵10可降低磁場(chǎng)在二次超導(dǎo)繞組2上下端部的發(fā)散程度，也降低了二次超導(dǎo)繞組2由于交流損耗產(chǎn)生的熱量。
[0043]在一次繞組I內(nèi)環(huán)面與低溫冷卻容器8外環(huán)面之間設(shè)置有環(huán)形地屏9，二次超導(dǎo)繞組2由多個(gè)餅式線圈串聯(lián)而成，通過閉合或斷開二次超導(dǎo)繞組2回路，實(shí)現(xiàn)電抗器電抗值的調(diào)節(jié)。
[0044]參見圖3，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超導(dǎo)可控電抗器分解結(jié)構(gòu)示意圖。為了使二次超導(dǎo)繞組2定位更穩(wěn)固，在二次超導(dǎo)繞組2的上下兩端分別設(shè)置無磁支撐裝置7，本實(shí)施例提供的無磁支撐裝置7對(duì)稱設(shè)置于二次超導(dǎo)繞組2的兩端。無磁支撐裝置7的支撐面上設(shè)置有定位二次超導(dǎo)繞組2的定位槽71以及定位冷卻管的定位槽71，其中支撐面是指在無磁支撐裝置7上與二次超導(dǎo)繞組2直接接觸的一面。
[0045]在無磁支撐裝置7的非支撐面上還設(shè)置有流通槽72，上下兩端的無磁支撐裝置7均與低溫冷卻容器8的上平面和下底面接觸，流通槽72可方便介質(zhì)在最高液面環(huán)向流通，同時(shí)，冷卻介質(zhì)在最低液面也可通過流通槽72環(huán)向流動(dòng)。
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例中的冷卻管4包括上冷卻管和下冷卻管，其中上冷卻管包括第一上冷卻管41和第二上冷卻管42，第一上冷卻管41和第二上冷卻管42分別設(shè)置于第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22上端的外側(cè)，也就是超導(dǎo)繞組的外環(huán)側(cè)。下冷卻管包括第一下冷卻管43和第二下冷卻管44，第一下冷卻管43和第二下冷卻管44分別設(shè)置于第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22下端的外側(cè)。其中第一下冷卻管43和第二下冷卻管44分別與進(jìn)液管5相連通，第一上冷卻管41和第二上冷卻管42分別與出液管6相連通。在第一超導(dǎo)繞組21和第二超導(dǎo)繞組22的上下兩端的外側(cè)分別設(shè)置冷卻管4，并且在冷卻管4上面對(duì)二次超導(dǎo)繞組2的一側(cè)均勻設(shè)置有多個(gè)冷卻孔，二次超導(dǎo)繞組2上下兩端由于較高的交流損耗產(chǎn)生的熱量能夠被進(jìn)出冷卻管4的冷卻介質(zhì)帶走。
[0047]出液管6和進(jìn)液管5通過盆體瓦蓋81和平板瓦蓋82延伸出低溫冷卻容器8，并且在鐵芯框31上設(shè)置有與進(jìn)液管5和出液管6匹配的定位孔311，進(jìn)液管5和出液管6通過定位孔311延伸出鐵芯框31，進(jìn)液管5連通下冷卻管，可直接向低溫冷卻容器8內(nèi)補(bǔ)充冷卻介質(zhì)，出液管6將溫升后的冷卻介質(zhì)輸出至制冷機(jī)內(nèi)制冷后，再通過進(jìn)液管5向低溫冷卻容器8中補(bǔ)充冷卻介質(zhì)。
[0048]如圖4所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]定位孔311設(shè)置在鐵芯框31的長(zhǎng)度方向上，并且定位孔311的圓心位于同一條直線上，降低了進(jìn)液管5和出液管6穿過鐵芯框31對(duì)電抗器性能造成的影響。
[0050]冷卻管4、進(jìn)液管5和出液管6設(shè)置為均設(shè)置為無磁、絕緣、耐低溫復(fù)合材料，若采用金屬管將進(jìn)一步加劇二次超導(dǎo)繞組2上下部周圍的冷卻介質(zhì)溫升，超導(dǎo)繞組很可能由于冷卻不充分發(fā)生失超。
[0051]由上述實(shí)施例可見，運(yùn)行在交流磁場(chǎng)下的二次超導(dǎo)繞組2由于交流損耗會(huì)產(chǎn)生熱量，同時(shí)二次超導(dǎo)繞組2上下端部的磁場(chǎng)方向變換較大，處于二次超導(dǎo)繞組2上下端部的線圈發(fā)熱嚴(yán)重，從而導(dǎo)致冷卻功率較大。本實(shí)用新型公開的電抗器通過在二次超導(dǎo)繞組2上下端部設(shè)置冷卻管4實(shí)現(xiàn)二次超導(dǎo)繞組2的降溫，冷卻管4分別與進(jìn)液管5和出液管6連通，實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和利用，從而降低磁場(chǎng)在二次超導(dǎo)繞組2上下端部的發(fā)熱程度，也降低超導(dǎo)線圈由于交流損耗產(chǎn)生的熱量。另外，二次超導(dǎo)繞組2均放置在低溫冷卻容器8中，并且在低溫冷卻容器8的內(nèi)層瓦身包裹形成的低溫冷卻容器內(nèi)填充低溫冷卻介質(zhì)，通過進(jìn)液管
5、冷卻管4和出液管6不斷向低溫冷卻容器8內(nèi)補(bǔ)充冷卻介質(zhì)，以及將溫度升高的冷卻介質(zhì)抽出制冷后重新補(bǔ)充到低溫冷卻容器8中，從而實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和利用。
[0052]本實(shí)用新型公開的電抗器中鐵芯框31、鐵芯柱32和環(huán)形磁鐵10均設(shè)置為高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片，與傳統(tǒng)的硅鋼片相比顯著提高了鐵芯3的導(dǎo)磁性能，并且顯著降低了鐵芯3產(chǎn)生的渦流和焦耳熱。高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片疊加形成的環(huán)形磁鐵10降低了磁場(chǎng)在超導(dǎo)線圈上下端部的發(fā)散程度，也降低了超導(dǎo)線圈由于交流損耗產(chǎn)生的熱量。
[0053]需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0054]以上所述僅是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，包括:一次繞組(I)、二次超導(dǎo)繞組(2)、鐵芯(3)、低溫冷卻容器(8)、冷卻管(4)、進(jìn)液管(5)、出液管(6)和無磁支撐裝置(7); 所述鐵芯(3)包括鐵芯框(31)和鐵芯柱(32)，所述鐵芯柱(32)垂直設(shè)置于所述鐵芯框(31)內(nèi)部； 所述二次超導(dǎo)繞組(2)包括第一超導(dǎo)繞組(21)和第二超導(dǎo)繞組(22)，所述低溫冷卻容器(8)包裹所述第一超導(dǎo)繞組(21)和第二超導(dǎo)繞組(22)，且所述第一超導(dǎo)繞組(21)位于所述第二超導(dǎo)繞組(22)的內(nèi)側(cè)，所述一次繞組(I)位于所述低溫冷卻容器(8)的外周，所述低溫冷卻容器(8)套接于所述鐵芯柱(32)外周，所述第一超導(dǎo)繞組(21)、第二超導(dǎo)繞組(22)和一次繞組(I)的中軸線與所述鐵芯柱(32)的中軸線為同一條直線； 所述冷卻管(4)包括上冷卻管和下冷卻管，所述進(jìn)液管(5)與所述下冷卻管相連通，所述出液管(6)與所述上冷卻管相連通，所述進(jìn)液管(5)和出液管(6)分別延伸出所述低溫冷卻容器(8);所述上冷卻管設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組(2)的一端、且位于所述低溫冷卻容器(8)的開口端，所述下冷卻管設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組(2)的另一端，面向所述二次超導(dǎo)繞組(2)—側(cè)的所述上冷卻管和下冷卻管上開設(shè)有多個(gè)冷卻孔； 所述無磁支撐裝置(7)的支撐面上分別設(shè)置定位所述二次超導(dǎo)繞組(2)和冷卻管(4)的定位槽(71)，所述無磁支撐裝置(7)對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述二次超導(dǎo)繞組(2)的兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述上冷卻管包括第一上冷卻管(41)和第二上冷卻管(42)，所述下冷卻管包括第一下冷卻管(43)和第二下冷卻管(44);其中， 所述第一上冷卻管(41)和第二上冷卻管(42)分別設(shè)置于所述第一超導(dǎo)繞組(21)和第二超導(dǎo)繞組(22)上端的外側(cè)，所述第一下冷卻管(43)和第二下冷卻管(44)分別設(shè)置于所述第一超導(dǎo)繞組(21)和第二超導(dǎo)繞組(22)下端的外側(cè)，且所述冷卻管(4)上面向所述二次超導(dǎo)繞組(2)—側(cè)開有多個(gè)孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述無磁支撐裝置(7)上還設(shè)置有流通槽(72 )，所述流通槽(72)設(shè)置于所述無磁支撐裝置(7)的非支撐面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述低溫冷卻容器(8)設(shè)置有復(fù)合材料無磁杜瓦，所述杜瓦包括瓦身和瓦蓋，二次超導(dǎo)繞組(2)設(shè)置于所述瓦身內(nèi)； 所述瓦蓋包括盆體瓦蓋(81)和平板瓦蓋(82)，所述盆體瓦蓋(81)與所述低溫冷卻容器(8)的開口匹配，所述平板瓦蓋(82)設(shè)置于所述盆體瓦蓋(81)上、用于覆蓋盆體瓦蓋(81); 所述進(jìn)液管(5)和出液管(6)通過所述盆體瓦蓋(81)和平板瓦蓋(82)延伸出所述低溫冷卻容器(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述鐵芯框(31)上設(shè)置有與所述進(jìn)液管(5)和出液管(6)匹配的定位孔(311)，所述進(jìn)液管(5)和出液管(6)通過所述定位孔(311)延伸出所述鐵芯(3); 所述定位孔(311)沿所述鐵芯框(31)的長(zhǎng)度方向設(shè)置、且所述定位孔(311)的圓心位于同一條直線上； 所述鐵芯框(31)設(shè)置為高導(dǎo)磁率、高電阻率的非晶磁性合金薄片。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述盆體瓦蓋(81)與所述平板瓦蓋(82)之間形成的空間內(nèi)設(shè)置有環(huán)形磁鐵(10)，所述環(huán)形磁鐵(10)設(shè)置為多個(gè)相互絕緣的非晶磁性合金薄片疊加而成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述一次繞組(I)內(nèi)環(huán)面與所述低溫冷卻容器(8)外環(huán)面之間設(shè)置有環(huán)形地屏(9)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述二次超導(dǎo)繞組(2)設(shè)置為多個(gè)餅式線圈串聯(lián)結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述鐵芯框(31)和鐵芯柱(32)由多個(gè)相互絕緣的非晶磁性合金薄片疊加而成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)可控電抗器，其特征在于，所述低溫冷卻容器(8)、冷卻管(4)、進(jìn)液管(5)、出液管(6)和無磁支撐裝置(7)設(shè)置為無磁、絕緣、耐低溫復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01F6/06GK205452026SQ201620171623
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日
【發(fā)明人】馬宏明, 胡南南, 朱銀鋒, 陳清清, 黑穎頓
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 安徽因速丹電氣有限責(zé)任公司