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1、10申请公布号CN102340145A43申请公布日20120201CN102340145ACN102340145A21申请号201110284537122申请日20110923H02J3/18200601H02J3/01200601H01F27/2820060171申请人丹东欣泰电气股份有限公司地址118006辽宁省丹东市振安区东平大街159号72发明人闫春利王洪蛟74专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人孙国瑞54发明名称磁控并联电抗器57摘要一种磁控并联电抗器，电抗器与电网并联连接，电抗器中的绕组与直流励磁单元中的晶闸管连接，直流励磁单元与控制单元连接，电流互感器和电压。
2、互感器与电网串联并与控制单元连接，电抗器由两个完全相同的前器身和后器身组成双三柱铁心器身，前器身和后器身通过上横轭铁心及下横轭铁心相连接，前后器身的六个铁心心柱上分别套装绕组。本结构可使晶闸管在电源电压的一个工频周期里分别触发导通，从而通过横轭为控制磁通提供流通回路，使工作心柱磁饱和，通过调节晶闸管导通角，可改变直流控制电流的大小和相应的铁心磁饱和度，从而使电抗器的容量能够连续可调。不用外加直流电源可对电抗器的容量直接进行调节，结构简单、操作方便、安全可靠。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页CN102340159A1/1页21一种磁控。
3、并联电抗器，其特征在于由电抗器（13）、控制单元（14）、直流励磁单元（15）、电流互感器（CT）和电压互感器（PT）构成，其中电抗器（13）与电网并联，电抗器（13）的输入端A、输入端B、输入端C与电网连接，电抗器（13）的输出端X、输出端Y、输出端Z接地，电抗器（13）中绕组的抽头输出端与直流励磁单元（15）的输入端连接，直流励磁单元（15）的输出端与控制单元（14）的输入端连接，电流互感器（CT）与电网串联，电流互感器（CT）的输出端与控制单元（14）连接，电压互感器（PT）与电网并联，电压互感器（PT）输出端与控制单元（14）连接；直流励磁单元（15）由1号晶闸管（VT1）、2号晶闸管。
4、VT2、续流二极管（VD）构成；电抗器（13）由两个完全相同的前器身和后器身组成双三柱铁心器身，前器身和后器身通过上横轭铁心（10）及下横轭铁心（11）相连接，前器身的三个铁心心柱（7）上分别套装第一绕组（1）、第二绕组（2）、第三绕组（3），后器身的三个铁心心柱（7）上分别套装第四绕组（4）、第五绕组（5）、第六绕组（6），绕组均分为上半段和下半段，上半段和下半段绕组的绕向和匝数均相同，前器身上半段绕组和后器身下半段绕组均带有一定匝数比的抽头，抽头外接直流励磁单元（15）中的1号晶闸管（VT1）和2号晶闸管VT2，前器身和后器身相对应铁心心柱（7）的上下两个绕组交叉连接，铁心心柱（7）上具有。
5、多段小截面，上横轭铁心（10）与上轭铁心（8）之间及下横轭铁心（11）与下轭铁心（9）之间放有绝缘板（12）。2根据权利要求1所述一种磁控并联电抗器，其特征在于所述的绕组接线采用三角形连接方式，即电抗器（13）的输入端A与输出端Z连接，电抗器（13）的输入端B与输出端X连接，电抗器13的输入端C与输出端Y连接,前器身和后器身的铁心心柱（7）上所套绕组均分为上半段和下半段，前器身铁心心柱（7）上分别套有第一绕组（1）、第二绕组（2）、第三绕组（3），其绕组上半段具有抽头KA1、KB1、KC1、DA1、DB1、DC1，下半段具有抽头DA2、DB2、DC2，后器身的铁心心柱（7）上分别套有第四绕组（。
6、4）、第五绕组（5）、第六绕组（6），其绕组上半段具有抽头DA2、DB2、DC2，下半段具有抽头DA1、DB1、DC1、KA2、KB2、KC2，前器身的第一绕组（1）上半段抽头DA1与后器身的第四绕组（4）的下半段抽头DA1相连接，第一绕组（1）下半段抽头DA2与后器身的第四绕组（4）的上半段抽头DA2相连接，前器身的第二绕组（2）上半段抽头DB1与后器身的第五绕组（5）的下半段抽头DB1相连接，第二绕组（2）下半段抽头DB2与后器身的第五绕组（5）的上半段抽头DB2相连接，前器身的第三绕组（3）上半段抽头DC1与后器身的第六绕组（6）的下半段抽头DC1相连接，第三绕组（3）下半段抽头DC2与。
7、后器身的第六绕组（6）的上半段抽头DC2相连接。权利要求书CN102340145ACN102340159A1/3页3磁控并联电抗器技术领域0001本发明涉及一种用于电网中无功补偿的电力设备，具体说涉及电力系统使用的一种磁控并联电抗器。背景技术0002并联电抗器是电网运行中进行无功补偿的常用电气设备。目前使用的并联电抗器多为容量不可调，不能随着系统无功的变化而改变其容量。虽然TCR（晶闸管控制电抗器）可以实现容量连续可调，但产生谐波大、成本高、占地面积大、维护不便等缺点抑制了该产品的发展。发明内容0003本发明针对现有并联电抗器及其他无功补偿设备所存在的缺陷，提出一种自耦直流励磁，操作调节方便、。
8、结构简单的磁控并联电抗器。0004解决上述问题的具体技术方案是一种磁控并联电抗器，其特征在于由电抗器13、控制单元14、直流励磁单元15、电流互感器CT和电压互感器PT构成，其中电抗器13与电网并联，电抗器13的输入端A、输入端B、输入端C与电网连接，电抗器13的输出端X、输出端Y、输出端Z接地，电抗器13中绕组的抽头输出端与直流励磁单元15的输入端连接，直流励磁单元15的输出端与控制单元14的输入端连接，电流互感器CT与电网串联，电流互感器CT的输出端与控制单元14连接，电压互感器PT与电网并联，电压互感器PT的输出端与控制单元14连接；直流励磁单元15由1号晶闸管VT1、2号晶闸管VT2、。
9、续流二极管VD构成；电抗器13由两个完全相同的前器身和后器身组成双三柱铁心器身，前器身和后器身通过上横轭铁心10及下横轭铁心11相连接，前器身的三个铁心心柱7上分别套装第一绕组1、第二绕组2、第三绕组3，后器身的三个铁心心柱7上分别套装第四绕组4、第五绕组5、第六绕组6，绕组均分为上半段和下半段，上半段和下半段绕组的绕向和匝数均相同，前器身上半段绕组和后器身下半段绕组均带有一定匝数比的抽头，抽头外接直流励磁单元15中的1号晶闸管VT1和2号晶闸管VT2，前器身和后器身相对应铁心心柱7的上下两个绕组交叉连接，铁心心柱7上具有多段小截面，上横轭铁心10与上轭铁心8之间及下横轭铁心11与下轭铁心9之。
10、间放有绝缘板12。0005本发明的优点是由于本发明独特的铁心结构，使得双三柱铁心绕组上连接的晶闸管在电源电压的一个工频周期里分别触发导通，从而通过横轭为控制磁通提供流通回路，使工作心柱磁饱和。通过调节晶闸管导通角，可以改变直流控制电流的大小和相应的铁心磁饱和度，从而使得电抗器的容量能够无级连续可调。由于本发明的铁心柱具有多段小截面，在电抗器工作时只有心柱的部分区域铁心饱和，而其它区域铁心处于不饱和状态，因此使本发明的损耗低、噪音低、谐波含量低。本发明不用外加直流电源就可对电抗器直接进行调节，结构简单、操作方便、安全可靠。说明书CN102340145ACN102340159A2/3页4附图说明0。
11、006图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中电抗器的结构示意图；图3是图2的左视图；图4是图2的俯视图；图5是本发明中电抗器绕组的接线原理图。具体实施方式0007下面结合附图对本发明做具体描述。0008一种磁控并联电抗器，是根据磁饱和原理，借助控制回路的直流控制电流来激磁改变铁心的磁饱和度，从而达到平滑调节无功输出的目的。通过控制连接在控制回路中的晶闸管导通角大小，可以无级连续调节电抗器容量，以达到最佳补偿效果，是无功补偿领域未来的发展趋势。其结构如图1、图2、图3、图4和图5所示其由电抗器13、控制单元14、直流励磁单元15、电流互感器CT和电压互感器PT构成，其中电抗器13与电网并联，电。
12、抗器13的输入端A、输入端B、输入端C与电网连接，电抗器13的输出端X、输出端Y、输出端Z接地，电抗器13中绕组的抽头输出端与直流励磁单元15的输入端连接，直流励磁单元15的输出端与控制单元14的输入端连接，电流互感器CT与电网串联，电流互感器CT的输出端与控制单元14连接，电压互感器PT与电网并联，电压互感器的PT输出端与控制单元14连接；直流励磁单元15由1号晶闸管VT1、2号晶闸管VT2、续流二极管VD构成；电抗器13由两个完全相同的前器身和后器身组成双三柱铁心器身，前器身和后器身通过上横轭铁心10及下横轭铁心11相连接，前器身的三个铁心心柱7上分别套装第一绕组1、第二绕组2、第三绕组3。
13、，后器身的三个铁心心柱7上分别套装第四绕组4、第五绕组5、第六绕组6，绕组均分为上半段和下半段，上半段和下半段绕组的绕向和匝数均相同，前器身上半段绕组和后器身下半段绕组均带有一定匝数比的抽头，抽头外接直流励磁单元15中的1号晶闸管VT1和2号晶闸管VT2，前器身和后器身相对应铁心心柱7的上下两个绕组交叉连接，铁心心柱7上具有多段小截面，上横轭铁心10与上轭铁心8之间及下横轭铁心11与下轭铁心9之间放有绝缘板12。0009由图1中可知，13为电抗器本体，14为控制单元，15为直流励磁单元，电抗器13中的绕组分别为直流控制单元15中的1号晶闸管VT1和2号晶闸管VT2提供自耦交流工作电压，1号晶闸。
14、管VT1和2号晶闸管VT2在控制单元14输出的触发信号的作用下轮流导通与截止，向电抗器13中的绕组中注入直流电流，使绕组中交流电流的大小受到所注入的直流电流大小的控制，由此实现电抗值可调、可控。电流互感器CT和电压互感器PT将采集到的电抗器13输出的电流、电压信号输送给控制单元14，作为控制单元14判断控制直流励磁单元15中的1号晶闸管VT1和2号晶闸管VT2导通角度大小的依据，进而实现对电抗器的自动控制。本发明中，控制单元采用单片机常规控制方式，所采用的单片机为MSP430系列。0010铁心心柱7上具有多段小截面，小截面面积为正常截面的1/2，按实际计算小截面长度，以长度为1025MM，间隔。
15、为4080MM交错均布在铁心心柱7上。铁心心柱7为圆形截面，上轭铁心8和下轭铁心9为矩形或圆形截面，上横轭铁心10及下横轭铁心11为矩形截说明书CN102340145ACN102340159A3/3页5面。铁心心柱7、上轭铁心8、下轭铁心9、上横轭铁心10及下横轭铁心11的片形各不相同。铁心心柱7、上轭铁心8、下轭铁心9单独叠制，有单独的夹紧件夹紧。上横轭铁心10、下横轭铁心11单独叠制，有单独的夹紧件夹紧。夹紧件与铁心之间放置绝缘板。上横轭铁心10与上轭铁心8之间也用绝缘板隔开，下横轭铁心11与下轭铁心9之间也用绝缘板隔开，不形成短接。前后器身铁心单独接地，上横轭铁心10及下横轭铁心11单独。
16、接地。0011绕组由电磁线绕制，第一绕组1、第二绕组2、第三绕组3、第四绕组4、第五绕组5、第六绕组6分别套装在前器身和后器身的共六个铁心心柱7上，每一个心柱7上的绕组又分为上下两段，上段绕组的尾端和下段绕组的首端由端子引出，作为直流控制电源的输入端。绕组具体结构与接线原理如图5所示，绕组接线采用三角形连接方式，即电抗器13的输入端A与输出端Z连接，电抗器13的输入端B与输出端X连接，电抗器13的输入端C与输出端Y连接，前器身和后器身的铁心心柱7上所套绕组均分为上半段和下半段，前器身铁心心柱7上分别套有第一绕组1、第二绕组2、第三绕组3，其绕组上半段具有抽头KA1、KB1、KC1、DA1、DB。
17、1、DC1，下半段具有抽头DA2、DB2、DC2，后器身铁心心柱7上分别套有第四绕组4、第五绕组5、第六绕组6，其绕组上半段具有抽头DA2、DB2、DC2，下半段具有抽头DA1、DB1、DC1、KA2、KB2、KC2，前器身的第一绕组1上半段抽头DA1与后器身的第四绕组4的下半段抽头DA1相连接，第一绕组1下半段抽头DA2与后器身的第四绕组4的上半段抽头DA2相连接，前器身的第二绕组2上半段抽头DB1与后器身的第五绕组5的下半段抽头DB1相连接，第二绕组2下半段抽头DB2与后器身的第五绕组5的上半段抽头DB2相连接，前器身的第三绕组3上半段抽头DC1与后器身的第六绕组6的下半段抽头DC1相连接。
18、，第三绕组3下半段抽头DC2与后器身的第六绕组6的上半段抽头DC2相连接。0012本发明可分油浸式和环氧树脂浇注干式两种，油浸式适用于户外或户内，也适用大容量高电压产品；环氧树脂浇注干式适用于户内，也适用具有防火、防潮、防爆等特殊场合。干式磁控并联电抗器绕组采用F级或H级绝缘耐热等级材料绕制，经真空压力浸渍或环氧树脂真空浇注加工工艺制成。油浸式磁控并联电抗器绕组是采用绝缘耐热等级为A级的材料绕制，将组装好的磁控并联电抗器外面加有保护油箱，油箱内部装满变压器绝缘油，经一定加工工艺实现。油浸式和干式磁控并联电抗器的器身结构、铁心结构和绕组接线原理是相同的。说明书CN102340145ACN102340159A1/3页6图1图2说明书附图CN102340145ACN102340159A2/3页7图3图4说明书附图CN102340145ACN102340159A3/3页8图5说明书附图CN102340145A。