紧耦合分裂电抗器及其线圈绕组结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种紧耦合分裂电抗器线圈绕组结构，其包括至少两个包封结构，每个包封结构中的导线层由铜导线或铝导线形成。每个包封结构包括包封层、第一导线层和第二导线层，包封层对第一导线层和第二导线层进行包封，各个第一导线层配置成能共同形成紧耦合分裂电抗器的第一单臂线圈，各个第二导线层配置成能共同形成紧耦合分裂电抗器的第二单臂线圈。相邻两个包封结构之间设置有多个通风条，以便在相邻两个包封结构之间形成间隙。本实用新型专利技术的优点是：两个单臂线圈绕制在同一包封结构内，从而确保了两个单臂线圈的高耦合度，并满足紧耦合分裂电抗器的电气结构特点，而且制作工艺简单。

Tightly Coupled Split Reactor and Its Coil Winding Structure

The utility model provides a coil winding structure of a tightly coupled split reactor, which comprises at least two encapsulation structures, and the conductor layer of each encapsulation structure is formed by a copper conductor or an aluminum conductor. Each encapsulation structure includes the encapsulation layer, the first conductor layer and the second conductor layer, which encapsulates the first conductor layer and the second conductor layer. Each first conductor layer is configured to form the first single arm coil of tightly coupled split reactor, and each second conductor layer is configured to form the second single arm coil of tightly coupled split reactor. A plurality of ventilation bars are arranged between the two adjacent encapsulation structures to form a gap between the two adjacent encapsulation structures. The utility model has the advantages that the two single-arm coils are wound in the same encapsulation structure, thus ensuring the high coupling degree of the two single-arm coils and satisfying the electrical structure characteristics of the tightly coupled split reactor, and the manufacturing process is simple.

【技术实现步骤摘要】
紧耦合分裂电抗器及其线圈绕组结构
本技术属于电感设备领域，具体涉及一种新型的紧耦合分裂电抗器及其线圈绕组结构。
技术介绍
紧耦合分裂电抗器通常应用在发电机出口断路器电气线路中，起到自动均流/限流的作用，从而保证断路器的开断故障电流时的安全性和可靠性。常规的分裂电抗器与普通电抗器的结构类似，通常是在普通电抗器中间位置引出一个抽头作为公用接线端，将电抗器分割为两个相互独立、同轴叠放的单臂电抗器，通过其轴向磁场的相互作用产生耦合。但这种结构下，耦合系数相对较低，不能达到更理想的低阻抗、低压降和低损耗状态。因此，需要提供一种能实现电抗器漏磁小、损耗小且对外部设备影响很小的耦合度高的紧耦合分裂电抗器耦合结构。
技术实现思路
本技术旨在提供一种紧耦合分裂电抗器的线圈绕组结构，该线圈绕组结构能确保两个单臂线圈之间的高度耦合，改善包封层轴向抗张强度，防止外部冲击和内部热应力导致的包封层开裂。为了解决上述问题，本技术提供一种紧耦合分裂电抗器的线圈绕组结构，其包括至少两个包封结构，每个所述包封结构中的导线层由铜导线或铝导线形成，所述铜导线或铝导线进行了包膜处理。每个所述包封结构包括包封层、第一导线层和第二导线层，所述包封层用于对所述第一导线层和所述第二导线层进行包封，各个所述第一导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第一单臂线圈，各个所述第二导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第二单臂线圈。相邻两个所述包封结构之间设置有多个通风条，以便在相邻两个所述包封结构之间形成间隙。优选地，每个所述包封结构的所述第一导线层和所述第二导线层是以同一个绕线轴为中心轴线由内到外交替绕制而成的。各个所述第一导线层的导线在一端电气连接形成所述第一单臂线圈，各个所述第二导线层的导线在一端电气连接形成所述第二单臂线圈。各个所述第一导线层的导线的另一端与各个所述第二导线层的导线的另一端电气连接。优选地，各个所述第一导线层和各个所述第二导线层配置成能将所述第一单臂线圈和所述第二单臂线圈配置为同向耦合或反向耦合。当所述第一单臂线圈和所述第二单臂线圈配置为同向耦合时，所述第一导线层和所述第二导线层均由导线顺时针绕制而成或均由导线逆时针绕制而成。当所述第一单臂线圈和所述第二单臂线圈配置为反向耦合时，所述第一导线层和所述第二导线层中的一个由导线顺时针绕制而成，另一个由导线逆时针绕制而成。优选地，所述包封层由环氧玻璃纱和网格布共同缠绕形成。优选地，所述通风条由环氧树脂材料制成，所述通风条包括两个端部和连接部，所述连接部连接到两个所述端部，且构造成两个所述端部中任一个的横截面面积大于所述连接部的横截面面积。优选地，各个所述第一导线层和各个所述第二导线层配置成使得所述第一单臂线圈与所述第二单臂线圈之间的耦合系数为98％以上。本技术还提供一种具有前述线圈绕组结构的紧耦合分裂电抗器。在本技术提供的线圈绕组结构中，每个包封结构配置成同一包封结构内的两个导线层分别属于紧耦合分裂电抗器的两个单臂线圈，且分别并联并满足紧耦合分裂电抗器的结构特点，代替了传统干式空心电抗器中各层导线全部并联的结构，使得电抗器线圈的空间结构更紧凑，磁场相互作用更强烈，耦合系数更高。本技术的线圈绕组结构还具有制作工艺简单、方便线圈绕制的优点。在正常工况下，流入紧耦合分裂电抗器两个耦合单臂线圈的电流相等，电抗器整体呈现高耦合状态，整体只有漏阻抗，且阻抗值很小，在电抗器上所产生的压降可以忽略不计，同时呈现低损耗状态。当并联的两个断路器灭弧室动作不一致或灭弧性能有差异而不能同时开断时，先开断的断路器中电流过零熄弧后，紧耦合分裂电抗器呈现单臂运行状态，单臂电抗能够有效地限制通过另一个断路器的电流，从而保证后开断的断路器成功开断短路电流。本技术的紧耦合分裂电抗器应用在发电机出口断路器电气线路中，能够起到自动均流/限流的作用，从而保证断路器的开断故障电流时的安全性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍：图1是本技术中一种线圈绕组结构的俯视图，其中示出了三个包封结构；图2是示例性示出了一种包封结构的主视局部剖面图，其中两个导线层彼此反向绕制而成；图3A示意性地示出了呈顺时针绕制的导线层，图3B示意性地示出了呈逆时针绕制的导线层。具体实施方式为了便于理解本技术的内容，并突出本技术的专利技术点，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本技术提供的紧耦合分裂电抗器线圈绕组结构包括至少两个包封结构，相邻包封结构之间有一定的间隙。图1示出了具有三个包封结构的线圈绕组结构的俯视图，相邻包封结构之间通过设置多个通风条1而形成间隙。每个包封结构包括包封层2、第一导线层3以及第二导线层4。第一导线层3和第二导线层4以同一个绕线轴为中心轴线由内到外交替绕制而成。图2示例性地示出了图1中一个包封结构的主视局部剖面图，第一导线层3和第二导线层4的绕制方向彼此相反。参见图2，在该包封结构中，以绕线轴为中心轴线由内向外依次为：包封层2、第一导线层3、第二导线层4、包封层2。多个这样的包封结构以绕线轴为中心轴线由内向外依次设置，构成本技术的紧耦合分裂电抗器线圈绕组结构，包封结构的具体数量取决于紧耦合分裂电抗器的具体参数要求。第一导线层3和第二导线层4以共同的绕线轴为中心由内到外交替绕制而成。各个第一导线层3的导线在电抗器上端相互电气连接形成紧耦合分裂电抗器的一个单臂线圈，各个第二导线层4的导线在电抗器上端相互电气连接形成紧耦合分裂电抗器的另一个单臂线圈(导线的电气连接方式参见图2中的附图标记5)。各个第一导线层3的导线和各个第二导线层4的导线在电抗器下端全部电气连接(参见图2中的附图标记6)。第一导线层3和第二导线层4可以绕制成使得紧耦合分裂电抗器的两个单臂线圈之间能够紧密耦合，优选耦合系数可以达到98％以上。导线优选是铜导线或铝导线。紧耦合分裂电抗器的两个单臂线圈根据不同的需要可以配置成反向耦合或同向耦合。两个单臂线圈反向耦合时，正常工作时两个单臂的电流大小相同，因耦合效应呈现低阻抗、低压降和低损耗的状态，而且对外界电磁环境影响很小。而当两个单臂线圈同向耦合时，可以增大能量传输效率。当两个单臂线圈配置成反向耦合时，第一导线层3和第二导线层4的导线以彼此相反的方向绕制。例如，第一导线层3由导线以顺时针方向绕制而成(参见图3A)，第二导线层4由导线以逆时针绕制而成(参见图3B)。当两个单臂线圈配置成同向耦合时，第一导线层3和第二导线层4由导线以相同的方向绕制而成，例如第一导线层3和第二导线层4均由导线顺时针绕制而成，或者均由导线逆时针绕制而成。参见图1和图2，包封层2将第一导线层3和第二导线层4一起包封住，形成一个以绕线轴为中心轴线的包封结构。包封层2优选由环氧玻璃纱和网格布共同缠绕形成。这样构造的包封层2能保证包封结构中导线的密闭性、改善包封层轴向抗张强度、防止外部冲击和内部热应力导致的包封层开裂，同时保证包封结构内的导线绝缘。参见图1和图2，相邻包封结构之间设置有多个通风条1，以便将相邻的两个包封结构间隔开，从而有利于通风散热，同时进一步增强包封结构之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧耦合分裂电抗器的线圈绕组结构，其包括至少两个包封结构，每个所述包封结构中的导线层由铜导线或铝导线形成，所述铜导线或铝导线进行了包膜处理，其特征在于：每个所述包封结构包括包封层、第一导线层和第二导线层，所述包封层对所述第一导线层和所述第二导线层进行包封，各个所述第一导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第一单臂线圈，各个所述第二导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第二单臂线圈，相邻两个所述包封结构之间设置有多个通风条，以便在相邻两个所述包封结构之间形成间隙。

【技术特征摘要】
1.一种紧耦合分裂电抗器的线圈绕组结构，其包括至少两个包封结构，每个所述包封结构中的导线层由铜导线或铝导线形成，所述铜导线或铝导线进行了包膜处理，其特征在于：每个所述包封结构包括包封层、第一导线层和第二导线层，所述包封层对所述第一导线层和所述第二导线层进行包封，各个所述第一导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第一单臂线圈，各个所述第二导线层配置成能共同形成所述紧耦合分裂电抗器的第二单臂线圈，相邻两个所述包封结构之间设置有多个通风条，以便在相邻两个所述包封结构之间形成间隙。2.根据权利要求1所述的线圈绕组结构，其特征在于：所述第一导线层和所述第二导线层以同一个绕线轴为中心轴线由内到外交替绕制而成，所述包封层以所述绕线轴为中心轴线由内向外对所述第一导线层和所述第二导线层进行包封，各个所述第一导线层的导线在一端电气连接形成所述第一单臂线圈，各个所述第二导线层的导线在一端电气连接形成所述第二单臂线圈，各个所述第一导线层的导线的另一端与各个所述第二导线层的导线的另一端电气连接。3.根据权利要求2所述的线圈绕组结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宝春，陈意龙，赵杨，张德金，张月华，郝文光，刘成柱，王国金，杨黎，
申请(专利权)人：北京电力设备总厂有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11