[实用新型]电抗率可调的铁芯电抗器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高低压电网无功功率动态补偿时抑制电网谐波和限制合闸涌流的串联电抗器。

背景技术

目前国内外在无功功率补偿和谐波治理方面都已经积累了比较丰富的经验，并且国内外均有比较成熟的产品，无功功率补偿通常采用投切电容器的方法，谐波治理通常采用无源或有源滤波器来实现谐波的治理，无源滤波器主要是由电抗器和电容器串联构成，具有容易设计的优点，但是其滤波效果依赖于系统阻抗特性。尽管有源电力滤波器有着无源滤波器所不具备的巨大技术优势，但目前要想在电力系统中完全取代无源滤波器还不现实，这是因为与无源滤波器相比较，有源电力滤波器的成本高，这一点是限制有源电力滤波器推广使用的主要原因，因此，无源滤波器目前使用还比较普遍。

由于电网负载情况复杂，绝大多数电网都需要同时进行无功功率补偿和谐波治理，这样就需要两套装置，况且直接将电容器并联在电网上进行无功补偿，电网上将会产生一定的谐波放大，在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法解决谐波放大问题，若电抗器的电抗率选择合适又可以抑制高次谐波的作用。因此，目前国内电网无功补偿装置都是将固定的电抗器串联于电容器回路中，这样不仅能对电网中无功功率进行补偿，还可以抑制电网中的谐波。而实际电网中负载是在不断变化的，功率因数也随时在变化，为了适应电网变化的功率因数，就要求采用多组电容器分组投切，以达到对电网功率因数进行动态补偿的目的。如果电容器的组数发生变化，而电抗器的感抗值不变，则起不到抑制谐波的作用，还有可能出现谐波放大的效果。为了达到既起到功率补偿又抑制电网谐波通常采用多组电抗器分别与多组电容器串联组合使用，这种方法缺点是需要多组电抗器，增加了设备投资，也增加了占地面积。

通过上述分析及电网的实际运行情况，电抗率可调的电抗器可以实现无功功率补偿和谐波治理于一体的补偿滤波效果，这样不仅可以减少设备投资，减少了设备的占地面积，同时也实现了无功功率补偿与谐波治理的双重效果，因此，电抗率可调的干式铁芯电抗器具有非常重要的实际应用价值。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是串联电抗器的感抗值，即电抗率在一定范围内连续可调，以达到当电网谐波和无功功率变化时自动进行调节，使无功功率补偿和谐波抑制达到最佳效果，并且可以减少设备投资和减小设备占地面积。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于高低压电网无功补偿时抑制谐波和限制涌流的电抗率可调的铁芯电抗器。电抗率可调的铁芯电抗器，包括电抗器、电容器组和开关，电抗器由电抗器线圈和电抗器铁芯构成，电抗器铁芯采用变截面，在铁芯中间把铁芯的截面减小一小段，通过改变小截面磁路的饱和程度来改变电抗器的感抗值，电容器与熔断器串联后构成电容器组与电抗器串联在一起，采用开关投切，熔断器起到过流保护的作用，电容器主要根据电网无功功率的情况进行分组投切，以达到动态补偿的目的，这样可以通过不同组别的电容器与可调电抗器构成电抗率可调或当电容器组别变化时保证电抗率维持一定值的功能。

本实用新型具有积极的效果：(1)电抗器的感抗值通过调节电抗器铁芯的磁路饱和程度实现连续调节，使电抗率在0.1～1％、4.5％～6％和6％～12％或其他范围连续可调，可以满足当电网谐波波变化时对电网谐波最佳抑制的效果。(2)本实用新型的电抗率可调的铁芯电抗器可以与电容器组任意组合，保持电抗率不变，实现对电网无功功率补偿的同时，抑制谐波的功能也保持不变。(3)本实用新型的电抗率可调的铁芯电抗器的线圈和铁芯采用环氧浇制，可以是干式自然冷却，也可以采用油浸式冷却，安装方便。

附图说明

图1为实施例1的可调电抗器与电容器组的连接图；

图2为实施例1的可调电抗器的结构原理图；

图3为实施例1的可调电抗器的工作原理图；

图4为实施例1的并联电容器装置接至母线示意图；

图5为实施例1的并联电容器装置单相等值回路；

图6为实施例1的串并联谐振装置接至母线示意图；

图7为实施例1的串并联谐振装置单相等值回路。

具体实施方式

实施例1