干式磁控电抗器制造技术

本发明专利技术提供一种干式磁控电抗器，其结构是由电抗器绕组Ｃ、整流控制器Ｂ和触发控制器Ａ组成，电抗器绕组Ｃ套装在铁芯的外部，铁芯通过夹件组成两组器身，两组器身通过梁架组成整体；整流控制器Ｂ和触发控制器Ａ设置在梁架顶部或侧面，铁芯芯柱截面由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路，通过不饱和区域铁芯吸收饱和区域铁芯的漏磁通形成自屏蔽，绕组中一部分匝数与整流控制器连接形成自耦式直流助磁，绕组的绝缘耐热等级为Ｆ级、Ｈ级和Ｃ级，由浸渍式、真空浇注、绕包等方式实现；使用本发明专利技术的电抗器，可使铁芯的损耗、噪声、谐波含量大幅度降低，具有高可靠性、成本低和易于加工的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可控电抗器，具体是干式磁控电抗器，属于电网和输变电设 备节能控制领域。
技术介绍
随着高层建筑、地铁、机场、车站、医院、石化企业、矿井下等场所中电缆 线路剧增，电气化铁路、城市地铁、煤矿等系统中冲击性负荷逐渐增多，电力电 子技术和装置在有防火、防爆要求场所的电网中广泛应用，上述场所电网中的无 功功率变化和电压波动等问题日益突出，实施无功功率动态平衡和电压波动的动态抑制、加强电网谐波治理，对电网的安全经济运行、促进电网节能，具有重要 意义。动态无功补偿和滤波装置对具有防火、防爆、防潮等功能的干式磁控电抗 器的需求越来越紧迫。目前，在上述区域中安装运行的电抗器主要有油浸式磁控电抗器、普通干式 铁芯电抗器和干式空心电抗器等，它们各有自己的优缺点。油浸式磁控电抗器能够实现电抗值的连续可调，可靠性高，由于是应用变压 器油作为绝缘介质和冷却介质，需要油箱和散热器等附件，结构复杂、重量大； 变压器油容易受潮，长期运行后容易老化造成绝缘水平下降，磁控电抗器在运行 中维护量大；油浸式磁控电抗器也存在易燃、易爆、易渗漏油污染环境等危险隐 患；因此不适于有防火、防爆、防潮等特殊场所使用。干式铁心电抗器能够适应 有防火、防爆、防潮等特殊场所的使用要求，由于铁芯芯柱是由多个铁芯饼叠积 在一起，具有固定电抗值；存在损耗高、噪声大等问题，不能满足电抗值连续可 调的要求。干式空心电抗器也能够适应有防火、防爆、防潮等特殊场所的使用要 求，而且具有线性不饱和等优点，由于电抗器主磁通是通过空气闭合，漏磁通非 常大，容易引起周围铁磁性材料发热，对周围电子类元件形成电磁干扰；存在体 积大、占地面积多、损耗高、噪声大等问题，不能满足电抗值连续可调的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于发挥干式磁控电抗器既具有电抗值连续可调，又具有防火、防爆、防潮、占地面积小、维护成本低、谐波小等优点，克服油浸式磁控 电抗器易燃、易爆、易渗漏油污染环境等危险隐患，克服普通干式铁芯电抗器和 干式空心电抗器电抗值不能连续可调的缺点，提供一种结构可靠、损耗小、噪声 低、制造成本低、能够可靠地应用于在有防火、防爆要求场所的干式磁控电抗器。 本专利技术的目的干式磁控电抗器是按以下技术方案实现的本专利技术的干式磁控电抗器，是由电抗器绕组C、整流控制器B和触发控制器A 组成，电抗器绕组c套装在铁芯的外部，铁芯通过夹件组成两组器身，两组器身 通过梁架组成整体；整流控制器B和触发控制器A设置在梁架顶部或侧面，电抗 器绕组C与整流控制器B和触发控制器A的电路结构如下电抗器绕组C是由L1-L6组成，整流控制器B是由可控硅T1、 T2、 二极管D、 电容C1、 C2、 C3、电阻R1、 R2、 R3组成，触发控制器A是由单片机IC1、外接线 路电压检测接口 IC2、用电设备线路电压检测接口 IC3、外接线路电流检测接口 IC4、 用电设备电流检测接口 IC5、 PLC显示器IC6、通讯接口IC7触发信号发生器IC8 组成，绕组是由L1-L6组成，其中L1和L5线头并接，L4和L6线尾并接，Ll、 L2 的中间抽头接可控硅T1的阳极形成整流电路，L3、 L4的中间抽头接可控硅T2的 阳极形成整流电路，L2的尾端、L6的首端并接续流二极管的正极，L3的首端、L5 的尾端并接续流二极管D的负极和可控硅T1、 T2的阴极，电容C1、 Rl， C2、 R2， C3、 R3分别并接可控硅T1、 T2和二极管D的阴极阳极和正负极，可控硅Tl、 T2 的控制极分别接触发信号发生器IC8的3、 4脚，触发信号发生器IC8的1、 2脚 接单片机IC1的1、2脚，单片机IC1的3-5脚接用电设备线路电压检测接口 IC3， 6—8脚接外接线路电压检测接口 IC2， 9、 IO脚分别接PLC显示器IC6和通讯接口 IC7， 11一13脚，U — 16脚分别接外接线路电流检测接口 IC4和用电设备电流检 测接口 IC5。本专利技术的干式磁控电抗器和现有技术相比，其特点如下1)铁芯芯柱截面由不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯交错排列组成并联磁路，通过不饱和区域铁芯吸收饱和区域铁芯的漏磁通形成自屏蔽，使铁心损耗、噪声、谐波含量大幅度降低。2)电抗器绕组的绝缘耐热等级为F级、H级和C级，均可以通过绝缘漆真空浸渍或压力浸渍、环氧树脂真空浇注和环氧树脂凝胶绕包的加工方式实现干式绝缘。3)电抗器绝缘漆真空浸渍或真空压力浸渍形成的干式绝缘，是用导线绕制 的绕组浸渍耐高温绝缘漆，然后进行加热干燥固化。根据需要可选用不同耐热等 级的绝缘材料，分别制成F级、H级、C级。制造工艺简单，不需要浇注模具和设 备，生产投资小，产品设计灵活性大；应用聚芳酰胺类绝缘材料v如N0MEX纸) 制造浸渍式干式磁控电抗器，可以提高其防潮性能；对绕组采用无溶剂树脂漆进 行真空压力浸漆(通称VPI工艺)或真空浸漆(VI工艺)，可以进一步提高绝缘 系统的可靠性；在高温中燃烧不产生大量烟雾，如在800'C高温下长期燃烧，几乎 无烟雾产生，防火性能好；器身绝缘干燥彻底，漆的填充彻底，产品局部放电量 《5PC;耐热冲击，不龟裂，体积小、重量轻，免维护。4)电抗器环氧树脂浇注形成的干式绝缘，是用环氧树脂与固化剂、硅微粉等 原料经过抽真空搅拌均匀后浇注到模具中，加热固化形成环氧树脂浇注干式绝缘； 浇注用环氧树脂具有18 22kV/mm的绝缘击穿强度，抗雷电冲击强度与油浸式磁 控电抗器基本相同；采用整体浇注，经加热固化形成一个刚体，机械强度高，抗 短路能力强；环氧树脂化学性能及其稳定，防潮、防尘，可以在大气污秽或高湿 度(如100%湿度)等恶劣环境下正常运行；停运后，不需要干燥预热即可再次投 运；噪声低，体积小、重量轻，安装调试方便，免维护，占地面积小。5)电抗器环氧树脂绕包形成的干式绝缘，是用玻璃纤维预先和处理好的环 氧树脂凝胶，然后直接绕在绕组的层间和外侧，经过旋转加热固化形成刚性整体； 绕包过程不需要抽真空，工艺简单、占地少，绕包在监视状态下进行可及时调整 控制；绝缘包封层坚韧且具有一定的弹性，在低温或温度突变时，无开裂可能， 机械强度高，超过铜导线的强度，抗短路能力强，制造成本低，经济性好。6)电抗器绕组中抽出一部分匝数经过整流控制器形成直流，对铁芯形成自 耦式直流助励磁；通过触发控制器调节整流控制器中可控硅触发-. 通角以改变自 耦式直流助励磁电流的大小，从而改变铁芯的磁化程度，实现电抗值的连续、快 速可调。7)电抗器在单相电上使用时，采用单框双柱式铁芯结构，芯柱主磁通方向 相反，经过上下铁轭闭合形成磁回路；也可以采用单框双柱带旁铁轭式铁芯结构， 芯柱主磁通方向相同，各自经过旁铁轭闭合形成磁的回路。在三相电上使用的干 式磁控电抗器采用三框六柱式铁芯结构，芯柱主磁通方向相同，三相磁通矢量合 成到上下铁轭形成磁的回路；也可以采用三框六柱带旁铁轭式铁芯结构，芯柱主磁通方向相同，三相磁通矢量合成到上下铁轭及旁铁轭形成磁的回路。8)电抗器按照安装运行场所环境的要求，可以采用防护外壳或防爆外壳。综上所述，本专利技术的干式磁控电抗器所具有的有益效果是，构简单、性能 稳定可靠，防火、防爆、防潮、损耗小噪声低，易于加工制造，成本低。 附图说明图1是干式磁控电抗器主视结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
干式磁控电抗器，包括：电抗器绕组Ｃ、整流控制器Ｂ和触发控制器Ａ，其特征在于：电抗器绕组Ｃ套装在铁芯的外部，铁芯通过夹件组成两组器身，两组器身通过梁架组成整体；整流控制器Ｂ和触发控制器Ａ设置在梁架顶部或侧面，电抗器绕组Ｃ与整流控制器Ｂ和触发控制器Ａ的电路结构如下：　电抗器绕组Ｃ是由Ｌ１－Ｌ６组成，整流控制器Ｂ是由可控硅Ｔ１、Ｔ２、二极管Ｄ、电容Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３组成，触发控制器Ａ是由单片机ＩＣ１、外接线路电压检测接口ＩＣ２、用电设备线路电压检测接口ＩＣ３、外接线路电流检测接口ＩＣ４、用电设备电流检测接口ＩＣ５、ＰＬＣ显示器ＩＣ６、通讯接口ＩＣ７触发信号发生器ＩＣ８组成，绕组是由Ｌ１－Ｌ６组成，其中Ｌ１和Ｌ５线头并接，Ｌ４和Ｌ６线尾并接，Ｌ１、Ｌ２的中间抽头接可控硅Ｔ１的阳极形成整流电路，Ｌ３、Ｌ４的中间抽头接可控硅Ｔ２的阳极形成整流电路，Ｌ２的尾端、Ｌ６的首端并接续流二极管的正极，Ｌ３的首端、Ｌ５的尾端并接续流二极管Ｄ的负极和可控硅Ｔ１、Ｔ２的阴极，电容Ｃ１、Ｒ１，Ｃ２、Ｒ２，Ｃ３、Ｒ３分别并接可控硅Ｔ１、Ｔ２和二极管Ｄ的阴极阳极和正负极，可控硅Ｔ１、Ｔ２的控制极分别接触发信号发生器ＩＣ８的３、４脚，触发信号发生器ＩＣ８的１、２脚接单片机ＩＣ１的１、２脚，单片机ＩＣ１的３－５脚接用电设备线路电压检测接口ＩＣ３，６－８脚接外接线路电压检测接口ＩＣ２，９、１０脚分别接ＰＬＣ显示器ＩＣ６和通讯接口ＩＣ７，１１－１３脚，１４－１６脚分别接外接线路电流检测接口ＩＣ４和用电设备电流检测接口ＩＣ５。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王学才，王珊，李俊英，
申请(专利权)人：王学才，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]