[发明专利]一种结构简单的饱和电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统送变电技术领域，特别涉及一种结构简单的饱和电抗器。

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结构复杂，制造工艺复杂。饱和电抗器性能与价格之间的矛盾不容易设计与协调。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种结构简单、容易实现优化设计的饱和电抗器。

为实现上述目的，本发明采用如下方式：

一种结构简单的饱和电抗器，它为单相的，包括饱和电抗器闭环铁芯，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线圈；所述各线圈匝数相同；

两铁芯柱中线圈的同名端连接端子I，两铁芯柱中线圈的异名端与端子II之间分别串联一电阻；所述两电阻的电阻值相同；

其中一电阻并联正向晶闸管，另一电阻则并联反向晶闸管；所述各晶闸管的控制端均与控制电路连接；

控制电路控制各晶闸管触发角的大小，实现连续调节饱和电抗器电抗值的大小。

所述各电阻的电阻值大于零，小于Rmax＝U2/I 1；U2为晶闸管的最大耐压，I 1为饱和电抗器额定电压条件下单线圈的励磁电流峰值；

所述控制电路控制两晶闸管全截止时，两晶闸管不工作，各线圈中的直流电流等于零，饱和电抗器有最大值Zmax；

控制电路控制各晶闸管全导通时，流过各线圈的直流电流达到最大设计值，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，从而连续控制各线圈中直流电流的大小，实现饱和电抗器电抗值的连续调节，饱和电抗器电抗值在最大值与最小值之间调节、变化。

所述各电阻采用压敏电阻，压敏电阻的限制电压小于U2。

所述各电阻采用双向稳压管替换，双向稳压管的稳定电压小于U2。

所述闭环铁芯是一体的。

所述闭环铁芯采用磁阀结构。

所述两晶闸管两端并联压敏电阻或双向稳压管。

所述两晶闸管两端并联电阻与电容串联的阻尼电路。

一种结构简单的饱和电抗器，它采用上面任一所述的单相结构的简单的饱和电抗器构成结构简单的三相饱和电抗器。

本发明的有益效果是：饱和电抗器结构简单，制造工艺简单。利用电阻形成偏压作为饱和电抗器直流电流的交流电源，方法简单。电阻只需比较小的功耗，即可保证饱和电抗器正常工作。电阻选择较小的电阻值，晶闸管的耐压要求就随着降低，可降低晶闸管的价格。电阻选择较大的电阻值，可缩短饱和电抗器暂态时间。通过电阻阻值大小的优化设计，即可协调饱和电抗器暂态时间与饱和电抗器制造成本之间的矛盾；提高饱和电抗器的性价比；方便饱和电抗器的优化设计。

附图说明

图1表示第一种结构简单的饱和电抗器。

其中，1.饱和电抗器端子I，2.饱和电抗器端子II，3.饱和电抗器铁芯，4.控制电路。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

一种结构简单的饱和电抗器的结构与连接方式如图1所示。包括饱和电抗器端子I 1，饱和电抗器端子II2，饱和电抗器闭环铁芯3，控制电路4。饱和电抗器闭环铁芯3至少有两根截面积相等、均有线圈的铁芯柱；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。其中一根铁芯柱上有线圈L1，另一根铁芯柱上有线圈L2；线圈L1、线圈L2的匝数相等。