一种高压自动带电可调电抗器

摘要

本发明公开了一种高压自动带电可调电抗器，其特征在于：至少包括一组电抗器，每组电抗器串联连接并且积木式上下布置，每组电抗器包括铁芯和缠绕在铁芯外侧的高压线圈,所述铁芯包括定铁芯和动铁芯,所述动铁芯与动铁芯连接装置直连接、动铁芯连接装置设置在滑动导轨上,控制机构控制动铁芯连接装置沿滑动导轨直线运动。本发明通过定铁芯和动铁芯的移动,实现了电感在高压情况下的自动调节。

权利要求

1.一种高压自动带电可调电抗器，其特征在于：至少包括一组电抗器，每组电抗器串联连接并且积木式上下布置，每组电抗器的电感量相同，每组电抗器包括铁芯和缠绕在铁芯外侧的高压线圈,所述铁芯包括定铁芯和动铁芯,所述动铁芯与动铁芯连接装置直连接、动铁芯连接装置设置在滑动导轨上,控制机构控制动铁芯连接装置沿滑动导轨直线运动，所述动铁芯和定铁芯为U型结构，动铁芯和定铁芯的U型开口处相对设置，调节螺母设置在定铁芯内，丝杆穿过调节螺母和动铁芯；所述定铁芯和动铁芯由不同宽度的硅钢片叠制而成,动铁芯长度大于定铁芯长度；所述定铁芯和动铁芯的硅钢片外围分别设置有定铁芯筒箍和动铁芯筒箍；在定铁芯外侧设置有定铁芯罩，在动铁芯外侧设置有动铁芯罩；定铁芯及定铁芯罩通过浇注树脂形成一个整体，动铁芯与动铁芯罩也浇注成一个整体。

2.根据权利要求1所述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：在U型的定铁芯、动铁芯的两个芯柱上分别放置一个高压线圈，高压线圈绕制在衬筒上，定铁芯、动铁芯间的芯柱分别于两侧同时穿过衬筒。

3.根据权利要求2所述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：在所述高压线圈的两端侧设置有支撑板一和支撑板二，绝缘筒设置在支撑板一和支撑板二之间，支撑板一和支撑板二的外侧分别设置有后盖板和前盖板。

说明书

一种高压自动带电可调电抗器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可调电感的电抗器，是高压试验谐振升压装置的一部分，属于高压测试设备的技术领域。

背景技术

[0002] 近年来，随着电网的快速发展，GIS（高压全封闭组合电器）因其安全稳定、集成度高、占地面积小等优点，被越来越广泛的应用到电网及电厂的变电站建设中。由于GIS内互感器是电能计量重要组成部分，其准确性对于发输电及供电部门的贸易结算起到重要作用，因此需要进行误差校验。

[0003] GIS内电压互感器校验时，不能完全把电压互感器独立出来，要带上一定的间隔数和一定的长度的母线，就有一定的对地电容。由于GIS间隔和母线的存在，在升压时就存在电容电流。且GIS气室管道尺寸规格不同、长度不一以及接线布置方式不尽统一，造成了GIS管道电容量的不确定性。但是由于管道电容量不确定，现场试验时要达到50Hz的谐振频率，需多次反复调整电抗值，费时费力，工作效率低，对互感器现场误差试验带来了新的困难，这种调节困难的电抗器对于谐振升压的影响与不便也是目前国内进行GIS中电磁式电压互感器误差试验面临的普遍问题。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的是电感调节困难的问题，需要提供一种电感量宽范围可调的高压自动带电可调电抗器。

[0005] 为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

[0006] 一种高压自动带电可调电抗器，其特征在于：至少包括一组电抗器，每组电抗器串联连接并且积木式上下布置，每组电抗器包括铁芯和缠绕在铁芯外侧的高压线圈,所述铁芯包括定铁芯和动铁芯,所述动铁芯与动铁芯连接装置直连接、动铁芯连接装置设置在滑动导轨上,控制机构控制动铁芯连接装置沿滑动导轨直线运动。

[0007] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：所述动铁芯和定铁芯为U型结构，动铁芯和定铁芯的U型开口处相对设置，调节螺母设置在定铁芯内，丝杆穿过调节螺母和动铁芯。

[0008] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：所述定铁芯和动铁芯由不同宽度的硅钢片叠制而成。

[0009] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：所述定铁芯和动铁芯的硅钢片外围分别设置有定铁芯筒箍和动铁芯筒箍。

[0010] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：在定铁芯外侧设置有定铁芯罩，在动铁芯外侧设置有动铁芯罩。

[0011] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：定铁芯及定铁芯罩通过浇注树脂形成一个整体，动铁芯与动铁芯罩也浇注成一个整体。

[0012] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：在U型的定铁芯、动铁芯的两个芯柱上分别放置一个高压线圈，高压线圈绕制在衬筒（环氧材料）上，定铁芯、动铁芯间的芯柱分别于两侧同时穿过衬筒。

[0013] 前述的高压自动带电可调电抗器，其特征在于：在所述高压线圈的两端侧设置有支撑板一和支撑板二，绝缘筒设置在支撑板一和支撑板二之间，支撑板一和支撑板二的外侧分别设置有后盖板和前盖板。

[0014] 本发明所达到的有益效果:本发明通过定铁芯和动铁芯的移动,实现了电感在高压情况下的自动调节，解决了目前国内进行GIS中电磁式电压互感器误差试验面临的调节电抗器困难的问题。

附图说明

[0015] 图1为本发明的高压自动带电可调电抗器的外形及部件示意图；

[0016] 图2是本发明的励磁变压器结构示意图；

[0017] 图3a是定铁芯剖面结构示意图；

[0018] 图3b是定铁芯整体结构示意图；

[0019] 图4a是动铁芯剖面结构示意图；

[0020] 图4b是动铁芯整体结构示意图；

[0021] 图5是本发明高压自动带电可调电抗器的安装结构示意图。

[0022] 附图中的标记如下：

[0023] 1 定铁芯罩，2定铁芯，3端盖一，4盘头螺钉，5调节螺母，6定铁芯筒箍，7后盖板，8支撑板一，9绝缘筒，10高压线圈，11插座，12紧固螺钉，13螺母，14套，15垫圈，16支撑板二，17前盖板，18筒箍调节螺母，19动铁芯筒箍，20动铁芯罩，21端盖二，22丝杆，23动铁芯，24锁紧螺母，25衬筒，26励磁变压器 ；27动铁芯连接装置；28控制机构；29滑动导轨；
31励磁变外壳；32标准国标铁芯；33线包一；34线包二；35线包固定机构。

具体实施方式

[0024] 下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

[0025] 如图1所示，本发明的一个具体实施例中，单个电抗器包括两个高压线圈串联,图5中上下芯柱上各一个线包；每组电抗器串联连接并且积木式上下布置，每组电抗器包括铁芯和缠绕在铁芯外侧的高压线圈,所述铁芯包括定铁芯2和动铁芯23,所述动铁芯与动铁芯连接装置27直连接、动铁芯连接装置设置在滑动导轨29上,控制机构28控制动铁芯连接装置沿滑动导轨直线运动。定铁芯固定不动，动铁芯通过动铁芯连接装置一体连接，并放置在滑动导轨上，通过电动控制机构使动铁芯连接装置做水平移动，从而改变动、定铁芯间的气隙，通过改变气隙从而达到改变可调电抗器的电感量的目的。

[0026] 所述动铁芯和定铁芯为U型结构，动铁芯和定铁芯的U型开口处相对设置，调节螺母5设置在定铁芯2内，丝杆22穿过调节螺母5和动铁芯23。

[0027] 所述定铁芯和动铁芯由不同宽度的硅钢片叠制而成。

[0028] 所述定铁芯和动铁芯的硅钢片外围分别设置有定铁芯筒箍6和动铁芯筒箍19。

[0029] 在定铁芯外侧设置有定铁芯罩1，在动铁芯外侧设置有动铁芯罩20。定铁芯及定铁芯罩通过浇注树脂形成一个整体，同样的动铁芯与动铁芯罩也浇注成一个整体，定铁芯与动铁芯是用高性能的硅钢片按一定的宽度与片数叠制而成，定铁芯罩与动铁芯罩是将定铁芯、动铁芯通过浇注树脂后固定的装置，防止定、动铁芯受力松散。定铁芯罩与动铁芯罩分别置于定铁芯及动铁芯上，位于电抗器的两侧，没有物理连接。

[0030] 定铁芯、动铁芯的芯柱分别于高压线圈的两侧穿过绕制高压线圈的衬筒，既达到铁芯励磁的目的，也达到了铁芯与高压线圈的绝缘作用。励磁变压器置于电抗器组的底座下部，其用于外部电源对电抗器的励磁升压且隔离一次电压与输入电压，有效的防止高电压的反击伤害操作电源及试验人员。

[0031] 电抗器部分利用丝杆与动铁芯罩相连带动动铁芯，铁芯连接装置将四个电抗器的动铁芯部分连接在一起，电动控制机构根据当前谐振情况分析判断电抗器的电感量与试品在工频下谐振是偏大还是偏小，决定电抗器的气隙是增大还是减小，然后让电动结构控制动铁芯连接装置在滑动导轨上做左右的水平运动，从而达到改变电抗器动铁芯与定铁芯的空气气隙间隔，改变电抗器电感量的目的。

[0032] 在所述线包的两端侧设置有支撑板一8和支撑板二16，绝缘筒9设置在支撑板一和支撑板二之间，支撑板一和支撑板二的外侧分别设置有后盖板7和前盖板17。

[0033] 端盖一3或端盖二上设有三个开孔，定铁芯罩、动铁芯罩的平面上也设有三个对应的开孔，通过盘头螺钉4固定端盖将丝杆与动铁芯、定铁芯（动铁芯、定铁芯罩与动、定铁芯分别浇注成整体了）固定在一起。插座11、紧固螺钉12、螺母13、套14及垫圈15是一整套装置，主要是用于高压线圈铜线的引出的；紧固螺钉用于压紧铜线，插座、螺母是用于外接输出的端子，套及垫圈是插座与绝缘筒间密封及绝缘的。

[0034] 动铁芯、定铁芯间可调节的气隙范围宽，从而使得可调电抗器的调节范围宽，且电动调节机构采用步进直线电机，调节的细度小，动、定铁芯的气隙调节量小，使得高压可调电抗器的电感调节连续。

[0035] 如图2所示，励磁变压器置于整个积木式高压可调电抗器的底座部分，其作用是中间隔离，并且起到中间升压的作用。31所示的是励磁变的外壳，32所示的是励磁变的铁芯；33、34是励磁变的线包，35的固定线包的装置。

[0036] 励磁变包括两个独立的线包，中间放置标准的CD型铁芯，每个线包包括一次绕组和经过绝缘处理后绕组二次绕组,CD型铁芯环氧骨架上先绕一次绕组（即输入绕组），绕完后用绝缘膜包好然后绕二次绕组；两个线包的一次绕组串联连接，二次绕组也串联连接，这样每个线包分配的电压均匀，而且由于铁芯上都有线包且线包厚度不大，铁芯的磁路能最大效率的通过线包。

[0037] 如图3a、图3b、图4 a、图4 b 所示，定铁芯、动铁芯示意，采用高性能的日本进口硅钢片，一致性好，磁密曲线线性。动铁芯长度大于定铁芯长度,定铁芯部分长度小，动铁芯部分较长，可以保证动铁芯在线包中的移动距离，更多的改变可调电抗器的电感量。芯柱部分放大后，由不同宽度的硅钢片叠制成，窗口面积最大化，闭合磁路的设计，漏磁少，效率高。铁芯部分的开窗，是放置固定铁芯的丝杆，使铁芯可以水平移动。

[0038] 如图5所示，线包是在一个衬筒上绕制线圈，组装时将线包放置在外绝缘筒内，将线包的起头和收尾线用接线柱引出；动铁芯、定铁芯叠好后，分别放置在定铁芯罩及动铁芯罩内，浇注成整体，放置在线包的衬筒内；端盖将丝杆和铁芯连接成在一起，改变动、定铁芯的距离，改变其气隙间隔，达到改变电感量的目的。

[0039] 本发明的高压自动带电可调电抗器调节的方法为：本电抗器采用将多台参数一致、结构一样的串联可调电抗器设计在一起，电抗器线包和定铁心部分采用一绝缘材料固定板固定好，固定在一个固定的轨道上，动铁心部分也采用一绝缘材料固定好，固定在一个可以做直线运动的轨道上，调节时，通过动铁心轨道的直线运动改变动铁心与定铁心之间的气隙，从而达到改变电抗器电感量的目的。能直线运动的滑轨通过控制装置根据试验需要自动控制，自动改变电抗器的气隙来自动调节电抗器的电感量，达到预期需要，当调节到需要电感量时，动铁心部分的滑轨就牢牢固定，减小使用过程中的振动。通过这种自动的调节方式，保证了每台电抗器的气隙量都能均匀分配，电感量都基本相等，所以在串联使用中每台电抗器上分配的电压基本一致，不会导致因电压分配不均导致某台电抗器过压而损坏。

[0040] 本发明的特点: 采用积木式的结构，一个整体又分为四台独立的电抗器串联而成，每台的容量不大，整体的重量也不大，方便放置和运输。电抗器的铁芯分为定铁芯和动铁芯，铁芯闭和，其调节范围宽，在有效的调节范围内，最大电感量和最小电感量超过10倍。GIS中由于隔断数不同，母线长度不一及分布型式多样，存在的电容量有较大的差异，一般为上千皮法到上万皮法不等，所以对于这样的容性试品保证在定频率(50Hz)下的谐振，电感量的调节范围必须宽，才能满足要求。