[发明专利]一种直流饱和电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统送变电技术领域，特别涉及一种直流饱和电抗器。

背景技术

电抗器在电力系统中的应用非常广泛。串联电抗器可限制短路电流；并联电抗器可限制过电压；电抗器与电容联合可构成滤波电路。在一些应用领域，电抗器的电抗值是固定不变的；在一些应用领域，电抗器的电抗值应随着电力系统运行方式的变化而不断调节。电抗值可以连续调节的可控饱和电抗器(简称为：饱和电抗器)是重要研究课题。

饱和电抗器是利用饱和电抗器闭环铁芯的饱和特性来改变电抗器的电抗值。已经有许多饱和电抗器被提出来，中国水利水电出版社2008年出版蔡宣三，高越农著《可控饱和电抗器原理、设计与应用》一书对饱和电抗器作了总结。但现有的直流饱和电抗器普遍存在反应速度慢的问题。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种反应快速的直流饱和电抗器。

为实现上述目的，本发明采用如下方式：

一种直流饱和电抗器，包括直流饱和电抗器闭环铁芯，直流饱和电抗器闭环铁芯至少有两根截面积相等，这两根铁芯柱各自至少有能形成一条不经过对方铁芯柱的磁通闭环；这两根铁芯柱分别都有交流线圈与直流线圈；

其中，一个铁芯柱的交流线圈的同名端连接端子I，直流线圈的异名端连接端子I I；另一个铁芯柱的直流线圈的同名端连接端子I，交流线圈的异名端连接端子I I；

同一铁芯柱交流线圈与直流线圈剩余端子间分别串接一晶闸管和一对电阻，所述各晶闸管的控制端均与控制电路连接；

所述各对电阻的结点间直接短路连接；

所述各直流线圈匝数相同，各交流线圈匝数相同，但直流线圈与交流线圈的匝数不同；

控制电路控制各晶闸管触发角的大小，实现连续调节直流饱和电抗器电抗值的大小。

所述各铁芯柱上的一对电阻的阻值之和相同，同时与交流线圈异名端和直流线圈同名端相接的电阻阻值相同，另外两个电阻的阻值相同。

当控制电路控制两晶闸管全截止时，两晶闸管不工作，各直流线圈中的直流电流等于零，各交流线圈的电抗值为最大值，直流饱和电抗器有最大值Zmax；

当控制电路控制各晶闸管全导通时，流过各直流线圈的直流电流达到最大设计值，各交流线圈的电抗值为最小值，直流饱和电抗器有最小值Zmin；

控制电路控制各晶闸管整流量的大小，从而控制各直流线圈中直流电流的大小，实现控制直流饱和电抗器电抗值的大小；

控制电路连续控制各晶闸管整流量的大小，从而连续控制各直流线圈中直流电流的大小，实现直流饱和电抗器电抗值的连续调节，直流饱和电抗器电抗值在最大值与最小值之间调节、变化。

一种直流饱和电抗器，包括直流饱和电抗器闭环铁芯，直流饱和电抗器闭环铁芯至少有两根截面积相等，这两根铁芯柱各自至少有能形成一条不经过对方铁芯柱的磁通闭环；这两根铁芯柱分别都有交流线圈与直流线圈；

其中，一个铁芯柱的交流线圈的同名端连接端子I，直流线圈的异名端连接端子I I；另一个铁芯柱的直流线圈的同名端连接端子I，交流线圈的异名端连接端子I I；

同一铁芯柱交流线圈与直流线圈剩余端子间分别串接一晶闸管和一个电阻，所述各晶闸管的控制端均与控制电路连接；

所述连接端子I交流线圈的异名端与连接端子I I交流线圈同名端之间还连接第三电阻；

所述各直流线圈匝数相同，各交流线圈匝数相同，但直流线圈与交流线圈的匝数不同；

控制电路控制各晶闸管触发角的大小，实现连续调节直流饱和电抗器电抗值的大小。

所述各铁芯柱上交流线圈与直流线圈串接的电阻的阻值相等。

当控制电路控制各晶闸管全截止时，各晶闸管不工作，各直流线圈中的直流电流等于零，各交流线圈的电抗值为最大值；

当控制电路控制各晶闸管全导通时，流过各直流线圈的直流电流达到最大设计值，各交流线圈的电抗值为最小值；

控制电路控制各晶闸管整流量的大小，从而控制各直流线圈中直流电流的大小，实现控制直流饱和电抗器电抗值的大小；

控制电路连续控制各晶闸管整流量的大小，从而连续控制各直流线圈中直流电流的大小，实现直流饱和电抗器电抗值的连续调节，直流饱和电抗器电抗值在最大值与最小值之间调节、变化。

所述闭环铁芯是相互没有通路的两个闭环铁芯。

所述闭环铁芯是一体的，相互有通路的闭环铁芯，它有三根铁芯柱，铁芯柱两端有磁轭连通三根铁芯柱，任何两根铁芯柱都能够相互构成磁通闭环，但至少有两根能各自形成不经过对方铁芯柱的闭环。