[发明专利]智能型变压器式可控电抗器

说明书

智能型变压器式可控电抗器，包括主磁路铁心、高压侧的激发励磁绕组、低压侧的感应励磁绕组、控制调节绕组、阀组控制回路和控制器构成的电抗器本体，所述激发励磁绕组、感应励磁绕组和控制调节绕组为星形连接组合或角形连接组合，所述阀组控制回路为晶闸管阀组控制回路或IGBT阀组控制回路，所述控制器按照阀组控制回路电流值大小进行点对点线性控制，高压侧的激发励磁绕组在闭合磁路中形成主磁通，通过主磁通在低压侧的感应励磁绕组中产生感应励磁，形成主电抗，使变压器的短路阻抗达到100％。

技术领域

本发明涉及电抗器，特别是涉及一种智能型变压器式可控电抗器，属于输变电电网及用电电网中，用于改善和提高电网电能质量、实现电网或设备节能的电力电子设备。

背景技术

近年来，随着社会经济快速发展和科学技术的进步，电网电压等级越来越高，电网覆盖区域越来越大，对电网的智能控制和可靠性的要求不断提高。可控电抗器是一种可以连续的输出感性无功功率的装置，通过和补偿电容器组等配合，用于调节电网无功功率，实现高压动态无功补偿，抑制过电压、提高电网稳定性的无功功率调节装置。主要用于解决冲击性负载造成的电压和功率因数不稳定，限制长距离高压架空线路或电缆线路产生的过电压和电容性电流，在最大程度上保持电网电压和功率因数的稳定，减少电网网损，提高电网输送能力。目前，具有可控电抗器的功能并且能够实现连续可调节要求的技术主要有以下几种：一、磁控电抗器；二、晶闸管控制电抗器；三、晶闸管控制高阻抗变压器；四、静止型无功发生器。

一、磁控电抗器的优点是：可以实现连续、无级、平滑的调节，解决电容器过补和欠补达到电网功率因数和电压稳定，可靠性高，过载能力强，适应各种污秽等级的环境，安装方便、免维护、无人值守、运行维护成本低。缺点是：由于采用直流辅助励磁，造成响应速度慢、噪音高、损耗大；不能解决电网电压闪变问题，不能满足城市电网对设备噪音的环保要求。

二、晶闸管控制电抗器的优点是：可以实现连续、无级、平滑的调节，解决电容器过补和欠补达到电网功率因数和电压稳定，响应速度快。缺点是：晶闸管处于高压电网，多只晶闸管的串联在同步控制和内阻均压等方面存在问题；安装调试复杂可靠性差，过载能力低，不能适应污秽环境，需要有人值守，运行维护成本高。

三、晶闸管控制变压器的优点是：可以实现连续、无级、平滑的调节，响应速度快，适应各种污秽环境，安装方便。缺点是：利用变压器的漏磁通形成的高阻抗变压器，电磁感应效率很低，短路阻抗比较小，达不到100％；为了实现高阻抗，需要在变压器绕组之间增加漏磁通道，内部漏磁发热严重，容易造成绝缘老化，可靠性不高；结构复杂，散热差；过载能力低，噪音高，损耗大。

四、静止型无功发生器的优点是：响应速度快，电力电子技术符合国家产业方向。缺点是：检测和控制系统非常复杂，可靠性低；需要安装在清洁无尘的密闭空间，环境要求高；电力电子器件的寿命只有7年左右，器件损坏频繁，维修工作量大，维修时间长，全控型器件自身损耗大；抗电网电压波动、抗负荷电流冲击，抗三相负荷不平衡等能力比较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺点，提供一种可以实现连续、无级、平滑的调节，实现智能化控制和数字化传输，具有噪音低、损耗小，电压稳定，节能环保的智能型变压器式可控电抗器。

本发明智能型变压器式可控电抗器的技术方案是：其特征在于包括主磁路铁心、高压侧的激发励磁绕组、低压侧的感应励磁绕组、控制调节绕组、阀组控制回路和控制器构成的电抗器本体，所述激发励磁绕组、感应励磁绕组和控制调节绕组为星形连接组合或角形连接组合，所述阀组控制回路为晶闸管阀组控制回路或IGBT阀组控制回路，所述控制器按照阀组控制回路电流值大小进行点对点线性控制，高压侧的激发励磁绕组在闭合磁路中形成主磁通，通过主磁通在低压侧的感应励磁绕组中产生感应励磁，形成主电抗，使变压器的短路阻抗达到100％。