[实用新型]一种混合调节超导可控电抗器有效

专利信息
申请号: 201320055693.5 申请日: 2013-01-31
公开(公告)号: CN203103104U 公开(公告)日: 2013-07-31
发明(设计)人: 宋萌;董洪达;曹昆南;王达达;张少泉;周年荣;任丽;沈石峰 申请(专利权)人: 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院;华中科技大学
主分类号: H01F36/00 分类号: H01F36/00;H01F27/24;H01F27/30
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 曹葆青
地址: 650000 云南省昆明市经*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 一种 混合 调节 超导 可控 电抗
【说明书】:

实用新型属于电抗器技术,具体涉及一种混合调节超导可控电抗器。 

电网结构的大规模化和复杂化是电力系统发展的必然趋势,高压、特高压输电网络比重的增加对电力系统的安全稳定运行及电能质量提出了更高的要求。电力系统中的无功补偿装置可以改善系统的潮流分布,调节无功平衡,降低有功损耗,维持节点电压稳定,抑制线路过电压和过电流,提高系统的稳定性。目前在电力系统中应用最广泛的无功补偿装置之一是可控电抗器。通过调节电抗值,在电力系统故障和轻负荷时吸收无功功率,控制无功潮流,这样就可以稳定电力系统的运行电压,提高输电能力。 

传统意义上的可控电抗器都是利用常导材料制造的,目前国内外传统意义上的可控电抗器发展比较成熟,主要包括调匝式,调磁通式,开关投切式以及逆变器控制式四种。其中以调磁路式的磁阀式和磁饱和式可控电抗器应用范围最广。超导可控电抗器是基于超导材料的超导电特性制造的,在低温下运行的超导可控电抗器和传统意义上的可控电抗器相比,具有体积小、重量轻、效率高、容量大、阻燃、谐波小等优点,大大降低了装置的成本和空间,提高了电力系统在高压、特高压输电网络中的无功补偿能力和输电能力。 

基于超导材料的超导可控电抗器对电抗的调节主要包括两种方式,一种方式是失超型超导可控电抗器,也就是传统意义上的超导故障限流器;另外一种是不失超型超导可控电抗器,即在电抗器的调节过程中,超导材料不失超,在液氮或液氦等低温区完成调节。 

失超型超导可控电抗器是利用超导体的超导态(S)/正常态(N)转变特性。线路正常时,超导体处于超导态,其电抗值非常小;在发生故障时,它转为正常态,也即失超,此时超导电抗器具有很大的电抗,也就实现了电抗的可调。失超型超导可控电抗器在实际中常用来限制故障电流。但失超型超导电抗器的缺点是电抗不能连续可调,而且存在失超保护和失超后的恢复问题,在实际应用中控制起来比较复杂。 

不失超型超导可控电抗器目前应用的不多,可分为不连续可调型超导可控电抗器和连续可调型超导可控电抗器。目前国内外研究最深入的不连续可调的超导可控电抗器是饱和铁芯型的超导可控电抗器。而连续可调超导可控电抗器的研究目前还是本学科的前沿研究课题,特别是高压、特高压不失超型连续可调超导可控电抗器的研究,在理论和工程实践方面都具有很强的挑战性,目前已初步取得了一些理论成果。 

本实用新型的目的在于提供一种混合调节超导可控电抗器,目的在于大容量连续可调的补偿电力系统的无功功率,调节无功平衡,降低有功损耗,抑制线路过电压和过电流,提高系统的输电能力和稳定性。 

本实用新型提供的混合调节超导可控电抗器,其特征在于,它包括铁芯组,超导控制绕组,工作绕组,超导短路绕组和非导磁低温杜瓦; 

铁芯组包括依次并行排列且相互间隔的控制绕组铁芯,工作绕组铁芯和短路绕组铁芯,各绕组铁芯通过上、下铁芯板无缝连接成一个整体;超导控制绕组和超导短路绕组均放置于非导磁低温杜瓦中,短路绕组铁芯可以由一个或多个在空间上错开的铁芯柱构成,工作绕组用于与电网直接连接,超导控制绕组用于与直流电源连接。 

铁芯组包括依次并行排列且相互间隔的控制绕组铁芯,工作绕组铁芯和短路绕组铁芯,各绕组铁芯通过上、下铁芯板无缝连接成一个整体;超导控制绕组和超导短路绕组均放置于非导磁低温杜瓦中,短路绕组铁芯可以由一个或多个在空间上错开的铁芯柱构成,工作绕组用于与电网直接连接,超导控制绕组用于与直流电源连接。 

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