磁抽头变换器制造技术

一种主要用于高压调节的感应控制电压调节器，包括一条基于一个磁心（１）的磁路，磁心（１）带有一个或多个磁通路径或支腿（２），该路径或支腿由高和低压绕组（３、１５）围绕着。支腿（２）划分成至少两个支路（２Ａ、２Ｂ），其至少一个（２Ｂ）带有可变更磁导率的一个区（５）的调节装置。通过把一根可移进和移出形成为一个气隙的区（５）的磁杆（４），可以进行导磁率的变更。用于这样一种变更的另一个实施例包括作用在穿过支腿支路（２Ｂ）的磁通上的调节器绕组的使用。一个补偿器绕组能绕包括可变更导磁率的区（５）的支腿支路（２Ｂ）布置。补偿器绕组与电容器装置串联电气连接。绕组的至少一个由一根高压电缆缠绕，该电缆包括一个由一个内半导体、一个绝缘体层及一个外半导体围绕的导体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及感应控制电压调节器，更具体地说，涉及这样一种在权利要求1的前序中所定义的通过电气变压器或电抗器装置的感应调节。本专利技术也涉及一种由权利要求10中所定义的这样一种感应控制电压调节器使用的调节器绕组，并且涉及一种在权利要求13中所定义的用于电线中的电压控制和用于电厂设备中的无功功率控制的方法。用于较低电压范围的常规感应控制电压调节器，通过使用带有彼此相对旋转或移动的线圈的电感器而布置，如例如由I.L.Ia Cour和K.Faye-Hansen在书籍“Drehtransformator undSchubtransformator，Die Wechselstromtechnik Bd.2，DieTransformatoren”，Verlag von Julius Springer，Berlin，Germany，1936，第586-598页，在文献中描述的那样。另外，对于高压以合理的成本不能进行这样一种感应控制。绝缘构造是一种严格的设计限制。另一种技术从US-A-4 206 434得知，其中在感应控制电压调节器的不同支腿之间的磁通描述成由可变直流磁化重新分配。为此目的，需要一个可变直流源。因而，电气高压控制大都由电气变压器进行，该变压器包括一个或多个缠绕在变压器铁心的一个或多个支腿上的绕组。绕组包括使从变压器供给不同电压级成为可能的抽头。如在上面描述的和在电压干线中使用的当前电力变压器和配电变压器，包括用于电压调节的抽头变换器。他们由于在触点之间的放电易受机械磨损和电物理腐蚀。调节仅能是分段的。因而，对于与不同抽头的连接需要逐步电压调节和可动触点。先有技术电压调节的缺点通过根据本专利技术的感应控制电压调节器避免。要找到的特征特性在于，由高和低压绕组围绕的磁路的磁通路径或支腿的短长度划分成至少两个支路，其中其至少一个包括带有一个可变更导磁率的区的调节装置。本专利技术调节器的一个最佳实施例带有缠绕到最远以包含所有铁心磁通的高压绕组。然后把调节器的低压绕组划分成至少两个绕组部分，其中一个绕组部分包括诸匝的主要部分，并且缠绕在高压绕组内。包括诸匝较小部分的其他绕组部分绕至少一个具有可变更导磁率区的支腿支路缠绕。支腿支路的匝数取决于要求的电压调节范围。在不同支腿支路之间必需的磁通划分的划分通过改变不同支腿支路中的磁阻得到，这种改变由可变更导磁率的区实现。在本专利技术的领域内不同的实施例是可能的。此刻最佳实施例或者包括一根可移入和移出形成为一个气隙的区的磁性杆，或者包括一个缠绕到分离磁心上的调节器绕组，该磁心形成对于包括该区的支腿支路的一个横向路径。调节器绕组供有影响穿过支腿支路的磁通的控制电压。在气隙处的较高磁阻能由围绕所述区的面积、且与一个电容器串联电气连接成一个分离封闭电路的补偿器绕组补偿。装有一个电容器的这样一种补偿器绕组形成一个负磁阻Rc＝-n2ω2C。绕组匝数n和电容器电容C可以以这样一种方法选择，以与正磁阻RL＝l/Aμ0相对应，其中l是气隙的(有效)长度，A是磁心的横截面积，及μ0是空气的导磁率。电容C的典型值对于1kV的电压在从几微法至几毫法的量级上。使得到这样一种高压，即36kV高至800kV，的电压调节成为可能的一个重要条件是，上述绕组任何一个的至少一部分由一根高压电缆建造，该电缆包括一个导体、一个内半导体、一个绝缘体、及一个外半导体。因而，变压器/电抗器是所谓的干式的。这样一种设计的高压电缆的使用使得有可能“捕获”电缆绝缘物内的电场。这意味着有可能设计用于高压用途的感应控制电压调节器。另一个优点在于，即使当弯曲电缆时，所述层也布置成彼此粘结。因此，在电缆的整个寿命期间，在诸层之间实现良好接触。对于熟悉本技术的专业人员，不同的用途位于该领域内。因而，例如有可能把本专利技术用于单相感应控制电压调节器。也有可能实现带载抽头变换器装置，即集成在变压器中的单相感应控制电压调节器。而且，借助于各相控制以及借助于公用相控制，能制成多相感应控制电压调节器。由如在附图中表明的其示范性实施例的如下详细描述，本专利技术的这些和其他特征和优点将变得更加明白，在附图中附图说明图1是根据本专利技术的变压器铁心的一部分的剖视图，图2是根据本专利技术一个实施例的、部分以横截面表示的变压器铁心的较短部分的侧视图，图3是类似于图2的侧视图，但表示本专利技术的另一个实施例，及图4是在根据本专利技术的调节绕组中使用的高压电缆的剖视图。现在参照一些最佳实施例将详细描述本专利技术，其原理表示在包括的附图中。在各图中使用的类似标号是指具有相应功能的类似或其他设备。图1至2表示仅对本专利技术重要的电压调节器的部分。图1表示铁心磁通路径或支腿2的变压器铁心1的视图，支腿2的一半分成两个支路2A和2B。一个高压绕组3围绕着在外部位置中的支腿2的未分开的一半，在支腿2内，绕支腿2缠绕一个低压绕组的第一部分15A。诸绕组以剖视图表示。低压绕组的第一部分15A包括绕组匝的主要部分，并且与低压绕组的一个第二部分15B串联电气连接。具有绕组匝较小部分的第二部分15B围绕着支腿支路的一个2B。变压器的电压调节基于通过控制在不同铁心支腿支路2A、2B中的磁阻来改变变压器中的磁通Φ泄漏的原理。为此目的，铁心支腿支路的一个或两个可以包括区域4，区域4导磁率由一个控制装置减小和/或增大。图2表示本专利技术的一个最佳实施例，其中在上面，即其中支腿划分成两个支路2A和2B的点的上游，变压器铁心1的一个支腿2由高压绕组3和低压绕组的(主要)第一部分15A围绕着。正如在图1中所示的实施例中那样，低压绕组的第二部分15B绕支腿支路2B缠绕。该支腿支路2B包括一个其内布置一根磁性杆4的气隙5。杆4可移出和移入由双箭头A指示的气隙5。磁性杆4的运动能由适当的机械装置手动地或由任何电气驱动装置控制。磁性杆4的运动结果是，在低压绕组第二部分15B内的磁通能在零与全铁心支路磁通之间变化。在低压绕组第二部分15B中的绕组匝数将限制调节面积。如图2中虚线指示的那样，其他支腿支路2A也可以包括一个带有可移动杆4的气隙。在两个支腿支路2A、2B中使用这样一种可移动杆4，可以给出磁心1中磁阻的更精细调节。以彼此组合和相向或背向能进行杆4的运动。在气隙5中杆4的初始位置可以是不同的，例如在支腿支路2B中的杆完全填入气隙(如图2中所示)，而同时在支腿支路2A中的杆或多或少处于相应气隙的外部位置中。本专利技术的另一个实施例表示在图3中，其中机械杆或气隙已经由一个外部磁场代替。通过一个分离的磁心9可以得到这样一种外部磁场，磁心9的轴位于对于支腿支路2B轴的横向。铁心9能是一个预磁化段，或者最好是由一个调节器绕组6围绕的铁心。由调节器绕组6和/或分离的磁心9产生外部磁场，或多或少抵消根据施加到调节器绕组6上的控制电压穿过支腿支路的磁通。控制电压可以是与要调节的高压同相的交流电压，或者最好是直流电压。通过该实施例，如通过图1和2中所示的那些，得到变压器或电抗器装置的相同感应控制电压。如图2中所示，一个补偿器绕组7绕变压器铁心1的磁通路径或支腿2缠绕。补偿器绕组7形成包括一个电容器装置8的闭合电路。在图3中所示的实施例中，也能实现现在描述的补偿器电路。为了使得有可能得到高压，即在约36至800kV的场中，的调节，通过使用图4中作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应控制电压调节器，特别是一种变压器或一种电抗器装置，包括一个包含一个铁心（１）的磁路，铁心（１）带有至少一个由高和低压绕组（３、１５）围绕着的磁通路径或支腿（２），所述调节器的特征在于：所述至少一个支腿（２）的一个短长度划分成至少两个支路（２Ａ、２Ｂ），其中其至少一个带有包括可变更磁导率的一个区（５）的调节装置（４或６），并且高压绕组（３）的诸匝的至少一匝由一根高压电缆（６１）缠绕，电缆（６１）包括一个导体（６３１）、一个内半导体（６３２）、一个绝缘体（６３３）、及一个外半导体（６３４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 1997-9-30 9703561-21.一种感应控制电压调节器，特别是一种变压器或一种电抗器装置，包括一个包含一个铁心(1)的磁路，铁心(1)带有至少一个由高和低压绕组(3、15)围绕着的磁通路径或支腿(2)，所述调节器的特征在于所述至少一个支腿(2)的一个短长度划分成至少两个支路(2A、2B)，其中其至少一个带有包括可变更磁导率的一个区(5)的调节装置(4或6)，并且高压绕组(3)的诸匝的至少一匝由一根高压电缆(61)缠绕，电缆(61)包括一个导体(631)、一个内半导体(632)、一个绝缘体(633)、及一个外半导体(634)。2.根据权利要求1所述的调节器，并且其特征还在于所述高压绕组(3)缠绕到最远以包含所有铁心磁通，并且把低压绕组(15)划分成至少两个绕组部分(15A、15B)，其中一个绕组部分(15A)包括诸匝的主要部分，并且缠绕在高压绕组(3)内，包括诸匝较小部分的另一个绕组部分(15B)绕具有可变更导磁率的所述区(5)的所述至少一个支腿支路(2B)缠绕。3.根据权利要求1或权利要求2所述的调节器，并且其特征还在于可变更导磁率的所述区(5)包括一根磁杆(4)可移进和移出形成为一个气隙的区(5)。4.根据权利要求1或权利要求2所述的调节器，并且其特征还在于可变更导磁率的所述区(5)包括一个调节器绕组(6)，调节器绕组(6)缠绕到对于所述至少一个支腿支路(2B)形成一个横向路径的分离磁心(9)上，并且供有用于穿过所述至少一个支腿支路(2B)的磁通的受控变更的控制电压。5.根据任一项以上权利要求所述的调节器，并且其特征还在于一个补偿器绕组(7)围绕具有可变更导磁率的所述区(5)的面积，且与一个电容器装置(8)串联电气连接。6.根据任一项以上权利要求所述的调节器，并且其特征还在于另外的绕组(6、7、15A、15B)的至少一个也由一根高压电缆(61)缠绕，电缆(61)包括一个导体(631)、一个内半导体(632)、一个绝缘体(633)、及一个外半导体(634)。7.根据任一项以上权利要求所述的调节器，并且其特征还在于所述调节器是一个多相变...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂萨瑟，本格莱德霍尔姆，乌德福尔姆，马茨莱昂，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]