油浸式耦合电抗器及其线圈组件制造技术

本发明专利技术涉及一种油浸式耦合电抗器及其线圈组件。线圈组件包括沿铁芯的长度方向并列套设在铁芯上的第一、第二线圈，第一、第二线圈的缠绕方向相同，两线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端，两线圈相互背离的一端相互连接形成出线端；通电时，第一、第二线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合以减小电路电压损耗；与两个线圈分别相连的任一支路短路时，对应短路支路的线圈产生远大于另一线圈的磁通而限制短路电流。通过耦合抵消部分磁通，从而降低电抗器对线路的电压和能量的消耗，并且在与线圈相连的任一支路出现短路时，可通过对应的线圈产生远大于另一线圈的磁通，从而限制线路中的短路电流，保护线路安全。

Oil-immersed coupled reactor and its coil assembly

The invention relates to an oil-immersed coupled reactor and its coil assembly. The coil assembly consists of the first and second coils arranged side by side on the iron core along the length direction of the iron core. The winding direction of the first and second coils is the same. One end of the two coils is close to each other to form an inlet end, and the other end of the two coils is far away from each other to form an outlet end. When electrified, the first and second coils are coupled by magnetic flux of equal size and opposite direction. In order to reduce the voltage loss of the circuit, when any branch connected with two coils is short-circuited, the coil of the corresponding short-circuited branch generates much more flux than that of the other coil and limits the short-circuited current. In order to reduce the voltage and energy consumption of the reactor to the line, the partial flux can be offset by coupling. When the short circuit occurs in any branch connected with the coil, the flux can be generated by the corresponding coil far larger than that of the other coil, thus limiting the short circuit current in the line and protecting the safety of the line.

【技术实现步骤摘要】
油浸式耦合电抗器及其线圈组件
本专利技术涉及油浸式耦合电抗器及其线圈组件。
技术介绍
电抗器即电感器，在电气电路上提供电感值,主要用于线路中限制短路电流和提供感性无功补偿。现有油浸式耦合电抗器包括三相线圈，单相线圈包括铁芯和绕在铁芯上的线圈，线圈绕制时一般沿顺时针或逆时针从铁芯的一端螺旋缠绕至另一端，在线路正常使用时，例如电路中的电流正常时，电抗器仅是消耗电能，当线路出现短路时，电抗器发挥作用而限制短路电流。随着对节能环保要求的要求逐渐提高，这类电抗器由于线圈磁通的作用而造成能源浪费的问题逐渐突出，尤其是在330KV及更高电压的电路上，电压损耗和能源浪费问题更加严重，如何在满足电抗器对电路安全保护的同时又能进一步降低其对电路造成的电压和能量损耗成为电抗器技术研究的一个重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能满足电抗器限制短路电流及无功补偿的正常使用要求，又能减少电路中的电压及能量损耗的油浸式耦合电抗器；本专利技术的目的还在于提供一种线圈组件。为实现上述目的，本专利技术的线圈组件采用如下的技术方案：技术方案1：线圈组件包括铁芯，还包括沿铁芯的长度方向并列套设在铁芯上的第一、第二线圈，第一、第二线圈的缠绕方向相同，两线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端，两线圈相互背离的一端相互连接形成出线端；通电时，第一、第二线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合以减小电路电压损耗；与两个线圈分别相连的任一支路短路时，对应短路支路的线圈产生远大于另一线圈的磁通而限制短路电流。有益效果：本专利技术通过沿铁芯长度方向并列套设的第一、第二线圈的以形成两个并联的线圈，两个线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合，通过耦合抵消部分磁通，从而降低电抗器对线路的电压和能量的消耗，并且在与线圈相连的任一支路出现短路时，可通过对应的线圈产生远大于另一线圈的磁通，从而限制线路中的短路电流，保护线路安全。技术方案2：在技术方案1的基础上，第一线圈和/或第二线圈为饼式结构，各个饼式结构之间间隔设置。线圈采用饼式结构，以在饼与饼之间形成间隔，方便绝缘油通过以提高绝缘效果和散热效果。技术方案3：在技术方案2的基础上，第一、第二线圈通过NOMEX纸包裹内外侧面以进行绝缘。可进一步提高线圈之间的绝缘性能。技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述铁芯为分段结构，各段之间间隔设置。技术方案5：在技术方案4的基础上，铁芯的各分段通过真空浇注技术形成一体结构。本专利技术的油浸式耦合电抗器采用如下的技术方案：技术方案1：油浸式耦合电抗器包括箱体及安装在箱体内的线圈组件，箱体内充填有绝缘油，线圈组件包括铁芯，线圈组件还包括沿铁芯的长度方向并列套设在铁芯上的第一、第二线圈，第一、第二线圈的缠绕方向相同，两线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端，两线圈相互背离的一端相互连接形成出线端，通电时，第一、第二线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合以减小电路电压损耗；与两个线圈分别相连的任一支路短路时，对应短路支路的线圈产生远大于另一线圈的磁通而限制短路电流。有益效果：本专利技术通过沿铁芯长度方向并列套设的第一、第二线圈的以形成两个并联的线圈，两个线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合，通过耦合抵消部分磁通，从而降低电抗器对线路的电压和能量的消耗，并且在与线圈相连的任一支路出现短路时，可通过对应的线圈产生远大于另一线圈的磁通，从而限制线路中的短路电流，保护线路安全。技术方案2：在技术方案1的基础上，第一线圈和/或第二线圈为饼式结构，各个饼式结构之间间隔设置。线圈采用饼式结构，以在饼与饼之间形成间隔，方便绝缘油通过以提高绝缘效果和散热效果。技术方案3：在技术方案2的基础上，第一、第二线圈通过NOMEX纸包裹内外侧面以进行绝缘。可进一步提高线圈之间的绝缘性能。技术方案4：在技术方案1的基础上，所述铁芯为分段结构，各段之间间隔设置。技术方案5：在技术方案4的基础上，铁芯的各分段通过真空浇注技术形成一体结构。技术方案6：在技术方案1-5任意一项的基础上，油浸式耦合电抗器包括三相线圈组件，三相线圈组件呈品字形布置。技术方案7：在技术方案6的基础上，油浸式耦合电抗器还包括连接三相线圈组件以形成电抗器的磁路通道的铁轭。技术方案8：在技术方案7的基础上，所述铁轭为卷制而成的环形结构。技术方案9：在技术方案1-5任意一项的基础上，所述绝缘油为植物油。相比常规的矿物质油具有更好的吸附性，保持线圈干燥,提高电气性能，同时由于可分解性，更符合环保要求。技术方案10：在技术方案1-5任意一项的基础上，箱体的材质为不导磁材料。可防止箱体在磁场中因电涡流的存在而自身产生热量。技术方案11：在技术方案10的基础上，箱体外设有散热波纹油管，散热波纹油管与箱体内油液形成油路循环。可提高散热性能。技术方案12：在技术方案1-5任意一项的基础上，进、出线端设有穿缆式绝缘子套管，三个绝缘子套管呈三排并列设置。可提高绝缘性能。附图说明图1为油浸式耦合电抗器的具体实施例进线端A结构示意图；图2为图1中的电抗器本体的主视示意图；图3为图2的俯视示意图；图4为铁心柱和线圈的局部结构示意图；图5为线圈组件产生磁通的原理示意图；图中：1-箱体，2-绝缘套管，3-散热油管，4-电抗器本体，5-植物油，6-铁轭，7-线圈绕组，71-第一线圈，72-第二线圈，8-铁心柱，9-中心螺杆，10-NOMEX绝缘纸；A-进线端，X1、X2-出线端。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的油浸式耦合电抗器的具体实施例，如图1所示，油浸式耦合电抗器包括箱、安装在箱体1内的电抗器本体4以及充填在箱体1内的变压器油。箱体1采用304无磁不锈钢材料，有效的减小漏磁产生的涡流。箱体1周围带有散热油管3，散热油管3上设有散热片或者采用波纹管以增大散热面积，并通过油泵等装置为箱体1内和散热油管3中的油液提供强制循环的驱动力，从而最大程度的将运行热量通过油管散出，保证产品温升；箱盖有绝缘套管支撑架，用于支撑绝缘套管2以便于将本体上的引线引出箱体1外，用于接线使用,在支撑架上设有绝缘套管2，绝缘套管2预留足够的安全距离，绝缘套管2排成三排，每排的绝缘套管包括三个，分别对应该每一相电路的进线端和两个出线端，保证进出线间及相与相之间有足够的安全距离，满足绝缘需要，然后引至箱盖上面。箱体1上所有需要连接和密封处，采用耐油硅橡胶密封，严防漏油。变压器油采用植物油5，相比常规的矿物质油具有更好的吸附性，保持线圈干燥,提高电气性能，同时由于可分解性，更符合环保要求；为了防止植物油5燃烧，选用燃点更高的植物油5，或者在植物油5中添加阻燃的溶剂等。如图2-3所示，电抗器本体4采用三相一体式铁心结构，三相品字型布置，最大程度节约空间。每台本体具有三相线圈绕组7，即包括三个铁心柱8以及在每个铁心柱8外套的上下分布的双绕组线圈,如图5所示，双绕组线圈包括第一线圈71和第二线圈72，第一、第二线圈采用同方向沿铁心柱8的长度方向并列设置，且两个线圈的缠绕方向相同，两个线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端A、两个线圈相互背离的一端也相互连接形成出线端X1和X2，以使两个线圈形成并联连接方式，第一线圈71作为支路一的电气通路，第二线圈72作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.线圈组件，包括铁芯，其特征是，还包括沿铁芯的长度方向并列套设在铁芯上的第一、第二线圈，第一、第二线圈的缠绕方向相同，两线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端，两线圈相互背离的一端相互连接形成出线端；通电时，第一、第二线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合以减小电路电压损耗；与两个线圈分别相连的任一支路短路时，对应短路支路的线圈产生远大于另一线圈的磁通而限制短路电流。

【技术特征摘要】
1.线圈组件，包括铁芯，其特征是，还包括沿铁芯的长度方向并列套设在铁芯上的第一、第二线圈，第一、第二线圈的缠绕方向相同，两线圈相互靠近的一端相互连接形成进线端，两线圈相互背离的一端相互连接形成出线端；通电时，第一、第二线圈之间形成大小相等、方向相反的磁通进行耦合以减小电路电压损耗；与两个线圈分别相连的任一支路短路时，对应短路支路的线圈产生远大于另一线圈的磁通而限制短路电流。2.根据权利要求1所述的线圈组件，其特征是，第一线圈和/或第二线圈为饼式结构，各个饼式结构之间间隔设置。3.根据权利要求2所述的线圈组件，其特征是，第一、第二线圈通过NOMEX纸包裹内外侧面以进行绝缘。4.根据权利要求1-3任意一项所述的线圈组件，其特征是，所述铁芯为分段结构，各段之间间隔设置。5.根据权利要求4所述的线圈组件，其特征是，铁芯的各分段通过真空浇注技术形成一体结构。6.油浸式耦合电抗器，包括箱体及安装在箱体内的线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：田程涛，毛爱明，黄小华，赵俊盟，郝天瑞，韩辉，周金标，杨建立，
申请(专利权)人：许继变压器有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41