[发明专利]一种快速饱和电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统送变电技术领域，特别涉及一种快速饱和电抗器。

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(也称为：饱和电抗器，磁控电抗器)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。但现有的饱和电抗器普遍存在反应速度慢的问题，且饱和电抗器需要抽头，制造工艺复杂。CN201410227523.X，CN2014104617822.4对现有的磁控饱和电抗器提出改进。但这两项发明对磁控饱和电抗器铁芯的对称度要求较高，工艺要求复杂。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种工艺简单，反应快速的饱和电抗器。

为实现上述目的，本发明采用如下方式：

一种快速饱和电抗器，包括快速饱和电抗器闭环铁芯，快速饱和电抗器闭环铁芯至少有两根截面积相等的铁芯柱，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；所述各直流线圈、各交流线圈匝数相同；直流线圈有抽头；

其中，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II；另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II；

同一铁芯柱直流线圈抽头与交流线圈剩余端子间串接一晶闸管，所述各晶闸管的控制端均与控制电路连接；

两铁芯柱的直流线圈的同名端与异名端之间串联电阻值相同的一对电阻；

两铁芯柱的交流线圈的同名端与异名端之间串联电阻值相同的一对电阻；

两对电阻之间节点连接二极管；

控制电路控制各晶闸管触发角的大小，实现连续调节快速饱和电抗器电抗值的大小。

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，快速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，快速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，实现控制快速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，实现快速饱和电抗器电抗值的连续调节，快速饱和电抗器电抗值在最大值与最小值之间调节、变化。

一种快速饱和电抗器，包括快速饱和电抗器闭环铁芯，快速饱和电抗器闭环铁芯至少有两根截面积相等的铁芯柱，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；所述各直流线圈匝数相同，各交流线圈匝数相同；直流线圈匝数与交流线圈匝数不相等；

其中，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II；另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II；

同一铁芯柱上的直流线圈与交流线圈剩余端子间分别串接一晶闸管，所述各晶闸管的控制端均与控制电路连接；

两铁芯柱上的直流线圈同名端与异名端之间串联阻抗值相同的一对阻抗；

两铁芯柱上的交流线圈同名端与异名端之间串联电阻值相同的一对电阻；

所述一对阻抗之间节点与所述一对电阻之间节点连接二极管；

控制电路控制各晶闸管触发角的大小，实现连续调节快速饱和电抗器电抗值的大小。

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，快速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，快速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，实现控制快速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，实现快速饱和电抗器电抗值的连续调节，快速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。