[发明专利]一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构

说明书

本申请提供了一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构，通过并联设置第一工作绕组和第二工作绕组；第一工作绕组包括第一绕组和第二绕组，第一绕组和第二绕组串联设置，且第一绕组的匝数和第二绕组的匝数相等，第二工作绕组包括第三绕组和第四绕组，第三绕组和第四绕组串联设置，且第三绕组和第四绕组的匝数相等，第一工作绕组、第二工作绕组分别连接工作电源，以形成闭合回路；将工作绕组分成匝数相等的两个绕组，使得励磁电流在四个工作交流绕组回路中产生感应电动势方向相反，从而将抵消或消除环流，提高响应时间，提高了电网的稳定性、安全性和运行效率。

技术领域

本发明属于电工技术领域，具体涉及一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构。

背景技术

电抗器是电力系统无功补偿中的重要关键设备，磁阀式可控电抗器(MagneticControl Reactor，MCR)，又称为可控电抗器，利用控制电抗器铁芯饱和程度来控制电抗器容量。MCR外观和常规电力变压器没有特殊差异，在控制上采用对其励磁绕组提供一个可调直流励磁电源实现对铁芯饱和度的连续控制，在功率可调方面，设计容量大，空载到满载调节容量比高；在适应能力方面，可以适应电压快速波动的场合，比静止无功补偿器等对电力系统电压敏感的电力电子无功补偿装置具有更强的电力系统工况适应性。同时磁阀式可控电抗器本体采用铁芯和线圈的结构，过载能力非常强，体现出极高的可用性和可靠性，同时维护工作量远远小于全电力电子构建的动态无功补偿装置或发生装置。在适应环境温度、湿度和海拔高度、大气压力方面也表现出卓越的数据指标。在应用电网电压等级方面，由于磁阀式可控电抗器和变压器结构类似，可以通过绕组匝数的设计适应各种电压等级的变化，因此理论上可以直接接入任意的电压等级而不受限制。

当前电网对无功补偿电源的参数指标要求越来越高，传统磁阀式可控电抗器在调节过程中，由于采用铁芯磁饱和过程和饱和程度来调节MCR的无功容量，因此，励磁时间常数较大，过渡过程较长，使得无功出力调节响应时间过长，导致在电能质量要求较高的场合以及在对无功电压支撑、调节要求时间较快的场合无法满足应用需求，亟待提升这方面的参数指标。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构，将工作绕组优化成先串联后并联的连接方式，使绕组产生的感应电动势大小相等方向相反，相互抵消，消除励磁电流的环流，显著提升磁阀式可控电抗器的响应速度。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁阀式可控电抗器的拓扑结构，包括：工作电源；以及并联设置的第一工作绕组和第二工作绕组；其中，所述第一工作绕组包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组串联设置，且所述第一绕组的匝数和所述第二绕组的匝数相等；所述第二工作绕组包括第三绕组和第四绕组，所述第三绕组和所述第四绕组串联设置，且所述第三绕组和所述第四绕组的匝数相等；所述第一工作绕组、所述第二工作绕组分别连接所述工作电源，以形成闭合回路。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第一绕组所产生的电动势的第一方向和流经所述第二绕组所产生的电动势的第二方向相反。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第三绕组所产生的电动势的第三方向和流经所述第四绕组所产生的电动势的第四方向相反。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第一绕组所产生的电动势的第一方向和流经所述第三绕组所产生的电动势的第三方向相同。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第二绕组所产生的电动势的第二方向和流经所述第四绕组所产生的电动势的第四方向相同。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第一绕组所产生的电动势的大小等于流经所述第二绕组所产生的电动势的大小。

在一实施例中，所述工作电源的电流流经所述第三绕组所产生的电动势的大小等于流经所述第四绕组所产生的电动势的大小。

在一实施例中，所述第一绕组的匝数、所述第二绕组的匝数、所述第三绕组的匝数和所述第四绕组的匝数相等。