[发明专利]一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器与控制方法

权利要求书

1.一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器，包括第一铁心(1)和第二铁心(2)，第一铁心(1)一侧对应设置有第一旁轭(3)，第二铁心(2)一侧对应设置有第二旁轭(4)，其特征在于：所述的第一铁心(1)上设置有第一工作绕组(6)、第三工作绕组(8)和第一控制绕组(10)；第二铁心(2)上设置有第二工作绕组(7)、第四工作绕组(9)和第二控制绕组(11)；所述第一旁轭(1)上设置有第一高压辅助绕组(12)，第二旁轭(4)上设置有第二高压辅助绕组(13)，第一高压辅助绕组(12)通过第一可控开关器件(16)连接全控整流装置(20)的输入端，第二高压辅助绕组(13)通过第二可控开关器件(17)连接全控整流装置(20)的输入端；取第一高压辅助绕组(12)的部分绕组构成第一低压辅助绕组(14)，取第二高压辅助绕组(13)的部分绕组构成第二低压辅助绕组(15)，第一低压辅助绕组(14)引出抽头通过第三可控开关器件(18)连接全控整流装置(20)的输入端；第二低压辅助绕组(15)引出抽头通过第四可控开关器件(19)连接全控整流装置(20)的输入端；第三可控开关器件(18)与第一可控开关器件(16)并联；第四可控开关器件(19)与第二可控开关器件(17)并联；所述第一控制绕组(10)和第二控制绕组(11)按产生磁通方向相反原则串联，串联后的端子连接全控整流装置(20)的输出端。

2.如权利要求1所述的一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器，其特征在于：所述第一工作绕组(6)、第四工作绕组(9)串联；第二工作绕组(7)、第三工作绕组(8)串联，串联的第一工作绕组(6)、第四工作绕组(9)与串联的第二工作绕组(7)、第三工作绕组(8)并联，作为电抗器的外部端子。

3.如权利要求1所述的一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器，其特征在于：所述第一工作绕组(6)、第二工作绕组(7)、第三工作绕组(8)、第四工作绕组(9)的匝数相同；第一高压辅助绕组(12)和第二高压辅助绕组(13)的匝数相同且同向串联；第一低压辅助绕组(14)和第二低压辅助绕组(15)的匝数相同；第一控制绕组(10)和第二控制绕组(11)的匝数相同且反向串联。

4.如权利要求1所述的一种双级投切快速响应型自励式磁控电抗器，其特征在于：所述的第一旁轭(3)与第一铁心(1)之间存在工频交变磁通(22)回路，第二旁轭(4)与第二铁心(2)之间存在工频交变磁通回路(22)，所述的第一铁心(1)和第二铁心(2)之间存在直流偏磁磁通(21)回路；第一铁心(1)和第二铁心(2)之间设置有小截面磁阀(5)。

5.如权利要求1所述的一种双级投切快速响应自励式磁控电抗器的控制方法，其特征在于：所述的第一旁轭(3)上的第一高压辅助绕组(12)与第二旁轭(4)上的第二高压辅助绕组(13)两端会感应出相应的感应电动势，电动势大小与电抗器工作电压符合双绕组变压器的原副边电压变比关系且稳定不变；在电抗器容量增加的过渡阶段，第一可控开关器件(16)和第二可控开关器件(17)导通，第三可控开关器件(18)和第四可控开关器件(19)关断，先将第一高压辅助绕组(12)和第二高压辅助绕组(13)上的感应电动势同向叠加作为快速响应激励源，经全控整流装置(20)为第一控制绕组(10)和第二控制绕组(11)提供快速励磁直流偏磁电流，改变全控整流装置(20)触发角度大小就能实现直流偏磁磁通的快速建立，使磁控电抗器容量得到快速调节；快速励磁完成后，关断第一可控开关器件(16)和第二可控开关器件(17)的同时导通第三可控开关器件(18)和第四可控开关器件(19)，即切除高压辅助绕组并投入低压辅助绕组正常励磁；在电抗器容量减小的过渡阶段，先调节全控整流装置(20)的触发角使直流控制电压远低于目标控制电压，持续一定时间后再恢复到目标控制电压。