[发明专利]三相五柱直调电感式消弧线圈

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种可调电抗器，特别是一种消弧线圈，属于电气技术领域。

背景技术：

随着经济的快速发展，电力系统规模的扩大，电力系统线路长度的增加及电力 电缆电网的增大、线路加长，使电网的对地电容电流大幅度上升。非有效接地电网 的大接地电流必然导致发生单相接地故障时，故障点的电弧不能有效熄灭，造成愈 来愈多的瞬时单相接地故障不能自动消除，间歇性弧光接地过电压频繁出现，对系 统中的弱绝缘设备构成威胁，频繁发生电缆放炮、开关绝缘子炸裂等事故；大的接 地故障电流不能消除，经过较长时间，就可能使故障扩大成断线故障或永久性接地 故障，严重时发展为相间短路故障，严重地威胁供电系统的安全运行。因此，对消 弧线圈的需求量大增。自动跟踪补偿消弧线圈的良好市场前景吸引了投资者和工程 技术人员的关注，各种消弧线圈相继出现，有偏磁式、调匝式、调容式、高短路阻 抗变压器式和磁阀式等自动跟踪补偿消弧线圈。它们各有特点，并都在自动跟踪补 偿消弧线圈的市场上占有一定份额。调匝式消弧线圈具有结构简单、造价低廉的优 点，但也存在补偿电流不能连续调节和有载开关反应速度慢、调档噪声大的缺点。 调容式则设计和制造工艺比较复杂，生产成本高而难以得到广泛应用。高短路阻抗 变压器式消弧线圈是通过改变二次侧晶闸管的导通角来直接改变消弧线圈的电感 的，它具有补偿电流连续调节、线性度好、调节范围宽、控制反应速度快的优点， 但由于晶闸管是非线性元件，消弧线圈补偿电流中有谐波，需要装设谐波滤波装置， 因此，也有设计复杂的缺陷。而更需关注的是，我国6-10kV电网变压器几乎都是三 角形联结，没有中性点，而消弧线圈要安装在电网中性点和地之间，因此，为了安 装消弧线圈，不得不安装一个比消弧线圈更为昂贵的接地变压器。文献[1-5](本发 明者)提出了一种三相五柱式消弧线圈，解决了这一问题，但需要二次电抗器，并 且这一电抗器的容量与消弧线圈的调节容量宽度相等。这样，一方面，消弧线圈的 成本将随着调节容量的宽度增大而增大(当然，相当于其它需要有接地变压器的消 弧线圈成本要低些)；另一方面，运行实践证明，这些小电抗器比消弧线圈本体的故 障率要高的多，影响整个消弧线圈补偿系统的整体可靠性；并且，为减少补偿电流 中的谐波含量，二次电抗器中只有一个采用晶闸管相控连续调节，其它二次电抗器 则采用接触器控制，这样就降低了对补偿电流的调节速度，因此，一般这种消弧线 圈采用预调式控制。在文献[6]中，(本发明者)由于将三个二次线圈设计在同一铁 心柱上，致使三个二次绕组的漏抗值很接近，无法将消弧线圈的补偿电感值按照设 计者的要求进行理想分配。根据现有消弧线圈存在的问题，本发明给出了一种三相 五柱直调电感式消弧线圈。

参考文献：

1、胡天禄，唐轶，王崇林，牟龙华，自动跟踪补偿消弧线圈，申请号：94241827.1，申请日： 94.5.3

2、胡天禄，王崇林，唐轶，牟龙华，带自动跟踪补偿消弧线圈的接地保护成套装置，煤矿机电， 1995，3，2-5。

3、唐轶，接地变压器式消弧线圈，中国矿业大学学报，Vol.24，No.4，1995，12，36-40

4、唐轶，黄显华，陆田.三相五柱式消弧电抗器，变压器，1995，(04).

5、陈庆，唐轶，接地变压器式消弧线圈的电气性能，中国电力，Vol.38，No.10，2005，10，25-28

6、唐轶，陈奎，陈庆，零序短路高阻抗接地变压器式消弧线圈，申请号：200520071473.7，申 请日：2005.05.11。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有同类产品技术上的不足，提供一种三相 五柱直调电感式消弧线圈，它的补偿电感完全线性、补偿电流的调节反应速度快、 谐波含量低、安装不需要接地变压器、整体结构简单、易控制、易维护、制造成本 低，特别适用于6kV和10kV电网。

技术方案：为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：本发明 的一种三相五柱直调电感式消弧线圈包括：一组主绕组、两组(或n组)二次绕组、 五柱铁心、三组(或2n-1组)接触器和一组双向晶闸管，其结构如图1所示。