[发明专利]一种磁控电抗器及方法

说明书

本公开提供了一种磁控电抗器及方法，具有线圈的至少一对铁芯柱上设置有磁阀，且磁阀的形状和大小被配置为能够使磁控电抗器铁芯的磁化曲线由a1、a2和a5顺次连接的线段连接而成，其中，a1是磁化曲线起始点，对应的磁感应强度为零；a2为在磁化曲线起始点到膝点之间的某一点，a2对应的磁感应强度B2在零和膝点所对应的磁感应强度之间；a5对应的磁感应强度等于膝点所对应的磁感应强度，a5对应的磁场强度为磁控电抗器的电抗电流最大值的峰值。本公开通过磁阀设计，可获得磁控电抗器铁芯理想磁化曲线，使磁控电抗器高次谐波含量最小。

技术领域

本公开涉及一种磁控电抗器及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电抗器在电力系统中的应用非常广泛。在一些应用领域，电抗器的电抗值是固定不变的；而在另一些应用领域，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电抗器是重要研究课题。

磁控电抗器(也称：饱和电抗器)利用闭环铁心磁化曲线的非线性特性，通过连续调节闭环铁心上直流线圈中直流电流的大小来调节闭环铁心的饱和程度，实现连续调节闭环铁心上交流线圈(电抗线圈)电抗值的大小。

由于磁控电抗器工作在闭环铁心磁化曲线的非线性区段，磁控电抗器的电流中会产生大量高次谐波电流。高次谐波电流对电力系统有危害，所以，需要研究减小磁控电抗器中高次谐波电流的措施。1986年苏联科学家提出在磁控电抗器铁芯上设计一个矩形磁阀，以减小磁控电抗器电流中的高次谐波含量。效果良好，获得广泛应用。随着技术的发展，磁控电抗器磁阀的形状由一开始的矩形，且数量只有一个，发展到后期的数个、多种化的形状(例如阶梯状、三角状等等)。

然而，目前磁控电抗器的磁阀的设置位置、方式和原则等往往只凭经验，不同产家生产的磁控电抗器性能差别较大，在实际应用中，存在质量不统一、容易出现较多含量的高次谐波等问题，具体的效果不能令人满意。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种磁控电抗器及方法，本公开提供的磁控电抗器能够有效减少高次谐波含量，使其趋向于最小，具有理想磁化曲线。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种磁控电抗器，具有线圈的至少一对铁芯柱上设置有磁阀，且磁阀的形状和大小被配置为能够使磁控电抗器铁芯的磁化曲线由a1、a2和a5顺次连接的线段连接而成，其中，a1是磁化曲线起始点，对应的磁感应强度为零；a2为在磁化曲线起始点到膝点之间的某一点，a2对应的磁感应强度B2在零和膝点所对应的磁感应强度之间；a5对应的磁感应强度等于膝点所对应的磁感应强度，a5对应的磁场强度为所述磁控电抗器的电抗电流最大值的峰值。

一种磁控电抗器，具有线圈的至少一对铁芯柱上设置有磁阀，且磁阀的形状和大小被配置为能够使磁控电抗器铁芯的磁化曲线由a1与a2所在的磁化曲线段和a2与a5所在的直线段连接而成，其中，a1是磁化曲线起始点，对应的磁感应强度为零；a2为在磁化曲线起始点到膝点之间的某一点，a2对应的磁感应强度B2在零和膝点所对应的磁感应强度之间；a5对应的磁感应强度等于膝点所对应的磁感应强度，a5对应的磁场强度为所述磁控电抗器的电抗电流最大值的峰值。

以下进一步的限定,对于上述两种磁控电抗器都适用。

作为进一步的限定，所述a2为磁化曲线起始点到膝点之间，且对应的磁感应强度小于或等于膝点所对应的磁感应强度的一半。

作为进一步的限定，所述a5点对应的磁感应强度与a2点对应的磁感应强度的差小于或等于膝点所对应的磁感应强度的一半。

作为进一步的限定，所述磁阀的结构为缺口，且所述缺口设置在相应一对铁芯柱上的对称位置，且所述缺口的形状对称，大小一致。