[发明专利]一种高耦合小型化干式空心电抗器

说明书

本申请公开了一种高耦合小型化干式空心电抗器，涉及电感技术领域。干式空心电抗器由一个或多个饼式线圈并联构成；每个饼式线圈包括一个或多个包封线圈，包封线圈通过连接机构按照指定连接方式进行串联连接，连接机构包括与包封线圈一体成型的浇注撑条，浇注撑条为半连接结构，用于扩大包封线圈的沿面距离，包封线圈之间的连接线浇注在浇注撑条的内部；包封线圈包括一个或多个串联连接的层式线圈，相邻层式线圈之间设有真空浇注的绝缘网格布复合绝缘层，真空浇注的绝缘网格布复合层用于对层式线圈进行绝缘。

技术领域

本申请涉及电感技术领域，具体涉及一种高耦合小型化干式空心电抗器。

背景技术

电抗器用在电力系统中，主要起着补偿容性无功、限制投切涌流、滤除电网谐波等作用，能够提高电能质量，保证电力设备安全、稳定运行。其中干式空心电抗器由于具备线性度优良、抗短路能力强、成本低、免维护等特点，在配电、输电和特高压交直流输电等不同电压等级的电网中有着非常广泛的应用。

当前干式空心电抗器普遍采用多层圆筒式结构，产品由星架臂、包封、撑条、底座、防雨防鸟装置等组成，其中每个包封由多层并联的圆筒式线圈并联而成，各包封间采用全并联式结构，除此之外，也有采用饼式线圈结构，适用于大电感且占地空间有限的干式空心电抗器产品，但当线圈的直径较大时，甚至需要5-10人共同实施翻饼操作，工艺操作难度非常大。

并且，当前干式空心电抗器普遍采用湿法缠绕工艺，即将预浸渍的玻璃纤维缠绕包覆在线圈的内外层，起绝缘包覆、机械加强的作用，更重要的是隔绝紫外线、湿气侵蚀等，保证干式空心电抗器户外运行寿命。但湿法缠绕工艺主要是在圆周方向上缠绕玻璃纤维，在干式空心电抗器的轴向抗拉强度不足，再加上包封内绝缘在缠绕时缺乏支撑，在制造过程中难以完全避免缝隙，再加上户外运行热胀冷缩的反复作用，极易造成包封开裂、受潮，从而导致干式空心电抗器产品故障。据统计，干式空心电抗器90%以上的故障是由包封开裂、受潮导致，当前湿法缠绕工艺生产的干式空心电抗器产品，在耐候、抗开裂、耐湿热方面存在天然的不足。

同时，传统的干式空心电抗器通过撑条、星架、绑扎带连接为一个整体，一旦产品的任何一个位置损坏，都会造成不可逆的损害，产品可修复性差。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种高耦合小型化干式空心电抗器，干式空心电抗器由一个或多个饼式线圈并联构成；

每个饼式线圈包括一个或多个包封线圈，所述包封线圈通过连接机构按照指定连接方式进行串联连接，所述连接机构包括与所述包封线圈一体成型的浇注撑条，所述浇注撑条为半连接结构，用于扩大所述包封线圈的沿面距离，所述包封线圈之间的连接线浇注在所述浇注撑条的内部；

所述包封线圈包括一个或多个串联连接的层式线圈，相邻层式线圈之间设有真空浇注的绝缘网格布复合绝缘层，真空浇注的绝缘网格布复合绝缘层用于对所述层式线圈进行绝缘。

在本申请的一种实现方式中，所述连接机构还包括悬空气道；

所述悬空气道设于所述浇注撑条的半连接结构所形成的空腔内部，与所述浇注撑条一侧相连接，所述悬空气道用于对所述包封线圈进行电气绝缘和散热。

在本申请的一种实现方式中，所述浇注撑条和所述悬空气道分别设于所述连接机构的上下两侧；

相邻连接机构中的所述浇注撑条和所述悬空气道的设置位置相反，以使得所述包封线圈的上半部分和下半部分均邻设有所述悬空气道，用于提高所述包封线圈的散热范围。

在本申请的一种实现方式中，在所述包封线圈由多个层式线圈组成的情况下，按照第一层式线圈的尾端与第二层式线圈的首端相连的方式，进行Z字形的串联连接。

在本申请的一种实现方式中，在所述包封线圈由多个层式线圈组成的情况下，按照第三层式线圈的尾端与第四层式线圈的尾端相连，所述第四层式线圈中未进行连接的首端与第五层式线圈的首端相连，进行U字形的串联连接；