[实用新型]磁屏式磁控电抗器铁芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁控电抗器铁芯，特别是涉及一种磁路并联漏磁屏蔽式可控电抗器铁芯，属于电网和输变电设备节能领域。

背景技术

随着超高压大电网的形成和城市电网中电缆线路剧增，电网中的无功功率变化和电压波动等问题日益突出。实施无功功率动态平衡和电压波动的动态抑制、加强电网谐波治理、抑制超高压输电长线路末端电压升高和减少线路单相接地时的潜供电流、消除发电机自励磁等措施，对电网的安全经济运行、促进电网节能，具有重要意义。随着电网中冲击性负荷(如电弧炉、电解铝、轧钢、电气化铁路、城市地铁，煤矿提升设备等)逐渐增多，电力电子技术和装置在电网中的广泛应用，动态无功补偿和滤波装置对可控电抗器的安全可靠性等技术经济指标，提出了更高的要求。目前，磁屏式磁控电抗器的铁芯芯柱有等截面的不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路，通过不饱和区域铁芯吸收饱和区域铁芯的漏磁通形成自屏蔽，使铁芯的损耗、噪音、谐波含量降低，但是，负载噪音大，附加损耗高，谐波量较大，漏磁大，局部过流，工作寿命低等问题依然没有得到有效的控制。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺点，提供一种损耗小、噪声低，铁芯截面积充分利用，制造成本低、能够可靠高效地应用于超高压电网的磁屏式磁控电抗器铁芯。

本实用新型磁屏式磁控电抗器铁芯的技术方案是：包括上铁轭和下铁轭，以及连接上、下铁轭的铁芯柱，其特征在于所述的铁芯柱包括交替分布的近饱和区域铁芯和不饱和区域铁芯，以及中间的铁饼和气隙组成，近饱和区域铁芯和不饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路，在并联磁路中按比例设定近饱和区域铁芯截面积和不饱和区域铁芯截面积。

本实用新型的磁屏式磁控电抗器铁芯，所述的铁芯柱包括交替分布的近饱和区域铁芯和不饱和区域铁芯，以及中间的铁饼和气隙组成，采用小气隙多铁饼的结构，匀化了铁芯气隙结构，减少了单个气隙的高度，有效地降低了噪音及铁芯、线圈的附加损耗。不饱和区域铁芯和近饱和区域铁芯沿主磁通方向左右相邻或前后相邻交错排列(所述交错排列指动作，交错排列成一个系统)，近饱和区域铁芯由较小的截面积或导磁率低的导磁材料或气隙构成，在并联磁路中按一定比例设定不饱和区域铁芯和近饱和区域铁芯面积，通过不饱和区域铁芯吸收近饱和近区域铁芯的漏磁通形成自屏蔽，铁芯芯柱的主磁通经过上下铁轭闭合形成回路。本方案通过减少近饱和区域面积，增加不饱和区域面积，这样就减少不饱和区域的磁密，同时增大了漏磁通，减少了气隙高度；减少了损耗，降低了噪音。通过增加铁饼数量，减少气隙高度，减少了漏磁，使得局部励磁均匀，谐波量小，避免了局部过流，增加了工作寿命。并且有控制能量低，可以带电检修等优点。

本实用新型的磁屏式磁控电抗器铁芯，所述的近饱和区域铁芯截面积比例为40％左右，不饱和区域铁芯截面积比例为60％左右，通过减少近饱和区域的截面积，使附加损耗减少20％左右，噪音减少5dB左右；增大不饱和区域截面积，进而增加了漏磁截面积，相对减少了气隙高度，使得噪音再次减少。

附图说明

图1是本实用新型的磁屏式磁控电抗器铁芯结构示意图；

图2是图1的B-B截面示意图；

图3是图1的A向示意图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种磁屏式磁控电抗器铁芯，如图1-图3所示，包括上铁轭3和下铁轭4，以及连接上、下铁轭3、4的铁芯柱5，其特征在于所述的铁芯柱5包括交替分布的近饱和区域铁芯7和不饱和区域铁芯6，以及中间的铁饼1和气隙2组成，近饱和区域铁芯7和不饱和区域铁芯6交错排列组成并联磁路，在并联磁路中按比例设定近饱和区域铁芯截面积和不饱和区域铁芯截面积。本技术方案所述的铁芯柱5包括交替分布的近饱和区域铁芯7和不饱和区域铁芯6，以及中间的铁饼1和气隙2组成，采用小气隙多铁饼的结构，匀化了铁芯气隙结构，减少了单个气隙的高度，有效地降低了噪音及铁芯、线圈的附加损耗。不饱和区域铁芯6和近饱和区域铁芯7沿主磁通方向左右相邻或前后相邻交错排列(所述交错排列指动作，交错排列成一个系统)，近饱和区域铁芯7由较小的截面积或导磁率低的导磁材料或气隙构成，在并联磁路中按一定比例设定不饱和区域铁芯和近饱和区域铁芯面积，通过不饱和区域铁芯吸收近饱和区域铁芯的漏磁通形成自屏蔽，铁芯芯柱的主磁通经过上下铁轭闭合形成回路。本方案通过减少近饱和区域面积，增加不饱和区域面积，这样就减少不饱和区域的磁密，同时增大了漏磁通，减少了气隙高度；减少了损耗，降低了噪音。通过增加铁饼数量，减少气隙高度，减少了漏磁，使得局部励磁均匀，谐波量小，避免了局部过流，增加了工作寿命。并且有控制能量低，可以带电检修等优点。所述的近饱和区域铁芯截面积比例为40％左右，不饱和区域铁芯截面积比例为60％左右，通过减少近饱和区域的截面积，使附加损耗减少20％左右，噪音减少5dB左右；增大不饱和区域截面积，进而增加了漏磁截面积，相对减少了气隙高度，使得噪音再次减少。